气固流态化系统的结构多流体模型

项目名称： 气固流态化系统的结构多流体模型

项目编号： No.21406081

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 洪坤

作者单位： 淮阴工学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 气固流化床的优化放大一直是具有挑战性的难题。其突破的关键在于认知和调控多尺度结构及其耦合影响的能力。这些结构与流动、传递及反应存在复杂的相互作用，导致平均化处理的双流体模型（Two-Fluid Model, TFM）无法准确预测工程实践问题。本研究对流态化系统进行合理的结构解析，力图构建一整套基于结构的多流体模型（Structure-dependent multi-Fluid Model, SFM）。指出其与传统TFM的本质区别在于考虑结构对曳力、应力的影响，并可以简化推导出EMMS（能量最小多尺度）模型的守恒方程。从根源上阐释当前国际上广泛使用的TFM与EMMS曳力耦合计算的合理性，其物理上相当于SFM的一种简化求解。进一步，从底层完善与发展基于团聚物和气泡的两种EMMS模型，并提出封闭结构应力的新方法。最后，在更宽流域内实现SFM的完整求解及模拟验证，为工业反应器的优化提供建议。

中文关键词： 流态化；气固两相流；介尺度结构；气泡；曳力

英文摘要： The optimization and amplification of gas-solid fluidized beds is a challenging problem. Its breakthrough mainly lies in the ability of cognition and regulation on multiscale structure and its effect.These structures have significant impacts on flow, tran

英文关键词： fluidization；gas-solid flow；meso-scale structure；bubble；drag