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本文在一套Φ500mm×12500mm大型冷模实验装置中,对大差异双组分颗粒在流化床密相床内的颗粒组成分布进行了实验研究,考察了混合颗粒沿轴、径向的组成分布及表观气速和床层高径比及初始小颗粒质量分率对密相床内颗粒组成分布的影响。试验结果表明:在气固流化床中,密相床层的中、底部颗粒混合比较均一,而在床层料面附近颗粒存在分级;随着表观气速的增大,密相床内小颗粒质量分率减小;随初始床层高径比的增大,密相床内小颗粒质量分率增大,当床层高径比增大到2.4后,小颗粒质量分率随床层高径比增大变化较小;随着初始小颗粒质量分率的增加,密相床内小颗粒质量分率增大,且当初始小颗粒质量分率由0.2上升至0.4及由0.6上升至0.8时,密相床床层中的小颗粒质量分率增加比较迅速,而在初始小颗粒质量分率由0.4上升至0.6时,密相床床层中的小颗粒质量分率增加相对比较缓慢。得出了密相床中颗粒组成的关联式,计算结果与试验值符合比较好,可以供工业设计参考。 本文还在一套长500mm,宽30mm,高6000mm的二维湍动流化床中进行试验,研究了床层的压力脉动和气体返混的特性。实验结果表明:在密相区沿着轴向高度的增加,压力脉动先减小,后增大,最后又减小,而且随着表观气速的增加而增大;根据压力脉动沿轴向的变化,床层可以分为四个区:分布板影响区、气泡影响区、料面影响区以及稀相区;在各个表观气速下流化床内都存在着气体的返混,示踪气体的浓度沿注入点往下的轴向距离增加而减小,而且随着气速的增加而减小;得出了气体轴向扩散系数与表观气速的关联式,由关联式可以得出:轴向扩散系数随气速增加而增大。