《柱状颗粒沉降过程的CFD-DEM联合仿真和实验研究》

技术简介：

针对柱状催化剂颗粒相对于球形颗粒的不同运动特性，选择不同长度直径为2mm的5种柱状颗粒，采用CFD-DEM数值模拟仿真，研究柱状颗粒在管状容器中沉降的运动行为，并建立柱状颗粒沉降试验台，采用高速摄像拍摄的方法进行实验研究。结果表明，在不同位置释放相同直径和长度的柱状颗粒时，靠近壁面释放的颗粒会在沉降过程中向中心漂移，且比中心释放的颗粒沉降更慢，时间更长；改变柱状颗粒与水平面的夹角，在圆管中心释放颗粒，最终颗粒都会旋转至水平状态，与水平面夹角越大，底部所受阻力越大，转动持续时间随之增加；推导柱状颗粒沉降斯托克斯方程，并通过实验数据对方程中的阻力系数进行修正，将修正后的阻力系数导入用户自定义函数(UDF)计算颗粒沉降末速度，相对误差从原来使用球形颗粒阻力系数的50%下降到17%以内，模拟较为可靠。

研发人员：刘佳君;刘雪东;吕圣男;高华鑫;邵佳伟;张红红;