论文目录 | |
| Abstract | 第1-5页 |
| 摘要 | 第5-9页 |
| Chapter 1 Introduction | 第9-18页 |
| 1.1 Motivation | 第9页 |
| 1.2 Literature review | 第9-14页 |
| 1.2.1 Gas-solid fluidized bed | 第9-12页 |
| 1.2.2 Basics of fluidization | 第12-14页 |
| 1.2.3 Advantages and disadvantages of fluidized beds | 第14页 |
| 1.2.4 Applications of fluidization | 第14页 |
| 1.3 Geldart classification of particles | 第14-16页 |
| 1.3.1 Group A | 第15页 |
| 1.3.2 Group B | 第15页 |
| 1.3.3 Group C | 第15页 |
| 1.3.4 Group D | 第15-16页 |
| 1.4 Objectives of the present study | 第16-17页 |
| 1.5 Organization of the thesis | 第17-18页 |
| Chapter 2 Theory and Mathematics of Multiphase Flow | 第18-29页 |
| 2.1 Basics of multiphase flow | 第18-19页 |
| 2.2 Basic approaches to multiphase flow modeling | 第19页 |
| 2.2.1 Euler-Lagrange approach | 第19页 |
| 2.2.2 Euler-Euler approach | 第19页 |
| 2.3 Application of multiphase approaches in research | 第19-20页 |
| 2.4 The Eulerian model | 第20页 |
| 2.5 Description of mathematical model | 第20-27页 |
| 2.5.1 Continuity equation | 第20-21页 |
| 2.5.2 Momentum equations | 第21页 |
| 2.5.3 Solid shear stresses | 第21页 |
| 2.5.4 Collisional viscosity | 第21-22页 |
| 2.5.5 Kinetic or granular viscosity | 第22页 |
| 2.5.5.1 Syamlal et.al model | 第22页 |
| 2.5.5.2 Gidaspow et.al model | 第22页 |
| 2.5.6 Bulk viscosity of the solid | 第22页 |
| 2.5.7 Frictional viscosity | 第22-23页 |
| 2.5.8 Frictional pressure | 第23页 |
| 2.5.9 Granular temperature | 第23-24页 |
| 2.5.10 Solid pressure | 第24页 |
| 2.5.11 Radial distribution function | 第24-26页 |
| 2.5.12 Gas-solid drag models | 第26-27页 |
| 2.5.12.1 Syamlal O’Brien model | 第26页 |
| 2.5.12.2 Wen and Yu model | 第26-27页 |
| 2.5.12.3 Ergun drag model | 第27页 |
| 2.5.12.4 Gidaspow drag model | 第27页 |
| 2.6 Turbulence modeling | 第27-29页 |
| Chapter 3 Simulation Procedure in FLUENT | 第29-35页 |
| 3.1 Experimental setup | 第29页 |
| 3.2 General model description | 第29-31页 |
| 3.3 Computational fluid dynamics modeling setup | 第31-35页 |
| 3.3.1 Geometry definition | 第32页 |
| 3.3.2 Mesh generation | 第32-33页 |
| 3.3.3 Zone/Boundary setting | 第33页 |
| 3.3.4 FLUENT setup | 第33页 |
| 3.3.5 Defining the models | 第33-34页 |
| 3.3.6 Executing the FLUENT code | 第34-35页 |
| Chapter 4 Two Dimensional Simulation Results | 第35-60页 |
| 4.1 Initial and boundary conditions | 第35页 |
| 4.2 Simulation strategy | 第35-36页 |
| 4.3 Simulation scheme | 第36-37页 |
| 4.4 Effect of different drag and granular viscosity models | 第37-43页 |
| 4.4.1 Contours of instantaneous volume fraction | 第37-39页 |
| 4.4.2 Bed pressure drop analysis | 第39-40页 |
| 4.4.2.1 Along the vertical direction | 第39-40页 |
| 4.4.2.2 Along the horizontal direction | 第40页 |
| 4.4.3 Particles velocity analysis | 第40-42页 |
| 4.4.3.1 Velocity magnitude analysis | 第40-41页 |
| 4.4.3.2 Radial velocity analysis | 第41-42页 |
| 4.4.4 Solid volume fraction analysis | 第42-43页 |
| 4.5 Effect of wall boundary condition for the particles | 第43-49页 |
| 4.5.1 Contours of instantaneous volume fraction | 第43-45页 |
| 4.5.2 Bed pressure drop analysis | 第45-46页 |
| 4.5.2.1 Along the vertical direction | 第45页 |
| 4.5.2.2 Along the horizontal direction | 第45-46页 |
| 4.5.3 Particle velocity analysis | 第46-48页 |
| 4.5.3.1 Velocity magnitude analysis | 第46-47页 |
| 4.5.3.2 Radial velocity analysis | 第47-48页 |
| 4.5.4 Solid volume fraction analysis | 第48-49页 |
| 4.6 Effect of granular temperature model | 第49-57页 |
| 4.6.1 Contours of instantaneous volume fraction | 第49-52页 |
| 4.6.2 Bed pressure drop analysis | 第52-53页 |
| 4.6.2.1 Along the vertical direction | 第52页 |
| 4.6.2.2 Along the horizontal direction | 第52-53页 |
| 4.6.3 Particle velocity analysis | 第53-57页 |
| 4.6.3.1 Velocity magnitude analysis | 第53-55页 |
| 4.6.3.2 Radial velocity analysis | 第55-57页 |
| 4.6.4 Solid volume fraction analysis | 第57页 |
| 4.7 Effect of the minimum fluidization velocity | 第57-60页 |
| Chapter 5 Three Dimensional Simulation Results | 第60-68页 |
| 5.1 Simulation strategy | 第60-61页 |
| 5.2 Contours of instantaneous volume fraction | 第61-62页 |
| 5.3 Bed pressure drop analysis | 第62-63页 |
| 5.3.1 Along the vertical direction | 第62-63页 |
| 5.3.2 Along the horizontal direction | 第63页 |
| 5.4 Particle velocity analysis | 第63-66页 |
| 5.4.1 Velocity magnitude analysis | 第64页 |
| 5.4.2 Radial velocity analysis | 第64-65页 |
| 5.4.3 Axial velocity analysis | 第65-66页 |
| 5.5 Solid volume fraction analysis | 第66-68页 |
| Summary and Conclusion | 第68-70页 |
| References | 第70-75页 |
| Acknowledgements | 第75-77页 |
| Curriculum Vita | 第77页 |
