回転式流動層における流動化メカニズムの理論的解析とその応用

旋转流化床流化机理理论分析及应用

基本信息

批准号：
06J07233
负责人：
仲村英也
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は回転式流動層における流動化メカニズムの理論的解析である。平成19度は特に、粒子混合挙動および気泡特性に関する基礎的研究を実施し、以下に示す知見を得た。1.回転式流動層における粒子混合特性の数値解析粒子離散要素法(DEM)および数値流体力学(CFD)カップリングモデルを用いた、回転式流動層内における粒子運動モデルを提案し、数値シミュレーションによる粒子混合特性の数値解析を行った。数値計算および実験結果は良好な定量的一致を示しており、提案したモデルの妥当性を確認した。さらに、粒子混合速度に着目し、種々の操作条件下おける粒子混合速度定数は、粒子Rossby数・気泡Froude数・無次元半径の3種類の無次元数で特性化可能であることを明らかにした。2.回転式流動層における気泡特性の解析回転式流動層において発生する気泡径を高速度ビデオカメラにより実験的に計測し、気泡成長のモデリングを行った。風速および遠心加速度を動径方向の局所的な変数として扱い、さらに、ガス分散版からの動径方向距離の増加に伴う気泡体積の増分を考慮する関数を導入した段階気泡成長モデルを提案した。提案したモデルは、既往のモデルよりも高い精度で実験結果を推算可能であった。さらに、回転式流動層において発生する気泡の速度を、画像解析を用いて実験的に解析した。その結果、気泡速度分布は対数正規分布に従うことを見出した。さらに、遠心加速度を増加させても、その気泡速度係数は変化しなかったことから、回転式流動層では強大な遠心力と比較して、気泡間の相互作用が無視小となることを明らかにした。

这项研究的目的是对旋转流化床中流化机理的理论分析。特别是，对2007年的粒子混合行为和气泡特性进行了基础研究，并获得了如下的发现。 1。旋转床中粒子混合特性的数值分析。使用粒子离散元素方法（DEM）和计算流体动力学（CFD）耦合模型提出了旋转流化床中的粒子运动模型，并使用数值模拟对粒子混合性能进行了数值分析。数值计算和实验结果显示出良好的定量一致性，证实了所提出模型的有效性。此外，以各种操作条件下的粒子混合速率常数为特征，以三小无尺度的数量：颗粒的数量，rossby的数量，气泡弗洛德（Froude）和无尺寸半径。 2。分析旋转床中的气泡特性在旋转床中产生的气泡直径通过高速摄像机实验测量，以模拟气泡生长。提出了一个步骤气泡生长模型，其中风速和离心加速度被视为局部径向变量，并且还引入了一个功能，该功能考虑了气泡体积的增加，并且与气体分散版本的径向距离增加。所提出的模型能够以比以前的模型更高的精度估算实验结果。此外，使用图像分析对旋转流化床中产生的气泡的速度进行了实验分析。结果，发现气泡速度分布遵循对数正态分布。此外，由于即使增加了离心加速度的气泡速度系数也不会改变，因此发现与旋转流动性床中强的离心力相比，气泡之间的相互作用被忽略了。

项目成果

期刊论文数量（0）

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 film coating process in a novel rotating fluidized bed

DOI：
10.1248/cpb.54.839
发表时间：
2006-06-01
期刊：
CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN
影响因子：
1.7
作者：
Nakamura, Hideya;Iwasaki, Tomohiro;Watano, Satoru
通讯作者：
Watano, Satoru

粒子離散要素法による高速撹拌造粒機のスケールアップ

采用颗粒离散元法放大高速搅拌造粒机

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
宇佐大輔;下川千寿;長瀧敬行;伊東忍;Hideya Nakamura;Hideya Nakamura;Hideya Nakamura;Hideya Nakamura;Hideya Nakamura;Hideya Nakamura;Jose Quevedo;仲村英也;宮崎義一;仲村英也;宮崎義一
通讯作者：
宮崎義一

Numerical Analysis of Particle Mixing in a Rotating Fluidized Bed