ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ
Аннотация
Целью исследования была разработка простой, но информативной модели, позволяющей оценить распределение концентрации частиц и их потоки в периодическом циркуляционном псевдоожиженном слое. Для этой цели использовалась ячеечная модель, базирующаяся на теории цепей Маркова. Подъемная и опускная части аппарата с циркуляционным псевдоожиженным слоем были представлены одномерными цепями ячеек идеального перемешивания. Эволюция содержания частиц в ячейках описана матрицами переходных вероятностей, разных для подъемной и опускной зон. Считалось, что эти переходные вероятности зависят от текущего содержания частиц в ячейках. Верхние ячейки цепей связаны через сепаратор, отделяющий частицы от газа, который мог быть идеальным или неидеальным, а нижние ячейки – через клапан, контролирующий поток частиц из опускной части в подъемную. Основной целью численных экспериментов с моделью было оценить переходные и установившиеся процессы с учетом взаимного влияния псевдоожижения частиц в подъемной части и их движения вниз в опускной части. Показано, что в некоторых интервалах изменения параметров процесса циркуляционный контур очень чувствителен к ним, а в некоторых интервалах – нет. Также исследован случай изменения скорости седиментации частиц с течением времени, и показано, что это изменение оказывает сильное влияние на эволюцию параметров процесса.
Литература
Mizonov V., Mitrofanov A., Ogurtzov A., Tannous K. Modeling of Particle Concentration Distribution in a Fluidized Bed by Means of the Theory of Markov Chains. Part. Sci. Technol. 2014. V. 32. N 2. P. 171-178. DOI: 10.1080/02726351.2013.839016.
Berthiaux H., Mizonov V. Applications of Markov Chains in Particulate Process Engineering: A Review. Canadian J. Chem. Eng. 2004. V. 85. P. 1143–1168. DOI: 10.1002/cjce.5450820602.
Berthiaux H., Mizonov V., Zhukov V. Application of the theory of Markov chains to model different processes in par-ticle technology. Powder Technol. 2005. V. 157. P. 128–137. DOI: 10.1016/j.powtec.2005.05.019.
Dehling H.G., Hoffmann A.C., Stuut H.W. Stochastic models for transport in a fluidized bed. SIAM J. Appl. Math. 1999. V. 60. P. 337–358. DOI: 10.1137/S0036139996306316.
Dehling H.G., Dechsiri C., Gottschalk T., Wright C., Hoffmann A.C. A stochastic model for mixing and segrega-tion in slugging fluidized beds. Powder Technol. 2007. V. 171. P. 118–125. DOI: 10.1016/j.powtec.2006.10.008.
Adamczyka W.P., Wecel G., Klajny M., Kozołub P., Klimanek F., Białecki R.A. Modeling of particle transport and combustion phenomena in a large-scale circulating fluidized bed boiler using a hybrid Euler–Lagrange approach. Particuology. 2014. V. 16. P. 29–40. DOI: 10.1016/ j.partic.2013.10.007.
Qi X., Zhu J., Huang W. A new correlation for predicting solids concentration in the fully developed zone of circulating fluidized bed risers. Powder Technol. 2008. V. 188. P. 64–72. DOI: 10.1016/j.powtec.2008.03.012.
Balasubramaniani N., Srinivasakannan C. Drying of granular materials in circulating fluidized beds. Adv. Powder Technol. 2007. V. 18. P. 135–142. DOI: 10.1163/ 156855207780208600.
Van den Moortel T., Azario E., Santini R., Tadrist L. Experimental analysis of the gas–particle flow in a circulating fluidized bed using a phase Doppler particle analyzer. Chem. Eng. Sci. 1998. V. 53. N 10. P. 1883-1899. DOI: 10.1016/S0009-2509(98)00030-X.
Mizonov V., Zhukov V., Korovkin, A., Berthiaux H. On Possible Instability of Throughputs in Complex Milling Cir-cuits. Chem. Eng. Process. 2005. V. 44. P. 267-272. DOI: 10.1016/j.cep.2004.02.021.
