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Research on Flow Analysis of Dense Gas-Solid Two-Phase Flows with Heat Transfer

浓密气固两相流传热流动分析研究

基本信息

批准号：
15360094
负责人：
TSUJI Yutaka
金额：
$ 9.86万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15360094/
关键词：
multiphase flow discrete particle simulation numerical analysis fluidized bed heat transfer infrared thermography 固気二相流

项目摘要

The objective of this study is the development of numerical scheme for analyzing the phenomena in dense gas-solid two-phase flows with heat transfer. An infrared thermography was employed to measure the distribution of particle temperature. The experimental results were compared with the numerical results. Our experimental and numerical results are summarized below.ExperimentThe distribution of particle temperature was measured in a 2-D fluidized bed by using an infrared thermography. A spinel window, which can transmit infrared rays, was placed at the center of the front wall. Two different materials (glass and aluminum) of particles were used to study the effect of the physical properties on the heat transfer in the fluidized bed.The hot air (50 and 100 degrees centigrade) was injected in the bed to fluidize the particles. It was found that the temperature of glass particles varied more than that of aluminum particles. It was also found that the inter-particle heat transfer is negligible compared to gas-particle heat exchange and heat transfer by particle convection.Numerical analysisThe inter-particle heat transfer were neglected in our model based on the experimental results. Predicted temperature distribution agreed qualitatively with the experimental results. We also developed a drag force model for the system with size distribution. Further, we proposed a similarity model for large scale computations.

本研究的目的是开发分析稠密气固两相流动换热现象的数值格式。用红外热像仪测量了颗粒的温度分布。将实验结果与数值计算结果进行了比较。实验利用红外热像仪测量了二维流态化床层中颗粒的温度分布。前墙中央放置了一扇可以发射红外线的尖晶石窗户。采用两种不同的颗粒材料(玻璃和铝)，通过在床内分别注入50℃和100℃的热风，使颗粒流态化，研究了不同物性对床内传热的影响。结果表明，玻璃颗粒的温度变化比铝颗粒的变化大。与气固两相换热和颗粒对流换热相比，颗粒间换热可以忽略不计。数值分析基于实验结果忽略了颗粒间换热。预测的温度分布与实验结果定性地吻合。我们还建立了具有尺寸分布的系统的阻力模型。在此基础上，提出了一种适用于大规模计算的相似性模型。

项目成果

期刊论文数量（41）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Numerical simulation of segregation in fluidized bed using discrete element method and the experimental verification

流化床离析离散元数值模拟及实验验证

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Proceedings of The 3rd International Symposium on Two-Phase Flow Modelling and Experimentation
影响因子：
0
作者：
Kensuke Tsuchiya;et al.;H.Nishiyama;Zhihong Liu
通讯作者：
Zhihong Liu

異粒径2成分粒子からなる固気系流動層における流体抵抗モデルの検討

不同直径双组分颗粒固气流化床流体阻力模型研究

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
日本混相流学会年会講演会2004講演論文集
影响因子：
0
作者：
Tetsuya Hamaguchi;et al.;川口寿裕
通讯作者：
川口寿裕

荒木仁志: "ガス分散器の抵抗が2次元流動層内気泡挙動におよぼす影響について (実験およびDEM解析)"日本混相流学会年会講演会2003講演論文集. 131-132 (2003)

Hitoshi Araki：“二维流化床中气体分布器阻力对气泡行为的影响（实验和 DEM 分析）”日本多相流学会 2003 年年会论文集 131-132 (2003)。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

ガス分散器と気流脈動による流動層内気泡挙動の制御

使用气体分散器和气流脉动控制流化床中的气泡行为

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
日本機械学会関西支部第80期定時総会講演会講演論文集 (発表予定)
影响因子：
0
作者：
Haruo ISODA;Koichi NISHINO;Takashi KOSUGI;Shinichiro TAKEDA;Shoichi INAGAWA;Satoshi ISOGAI;Harumi SAKAHARA;荒木仁志
通讯作者：
荒木仁志