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用外加磁场控制与调节流化床内气泡,是一种将流态化技术与电磁技术相结合,新型、高效的流态化技术。在磁场作用下,铁磁颗粒做床料的流化床有着气固接触好、流化质量高、稳定性好、流通截面大、无气体短路等优点,因此在化工、能源、环保、生物和食品等许多领域有着广泛的应用前景。本文从理论模型、数值模拟和实验研究三个方面分析和研究了磁场对流化床气固两相流动特性的影响。首先,本文选用欧拉法建立了磁场作用下的流化床气固两相流动数学模型,并在考虑磁场作用的基础上对固相进行拟流体化。其次,选定数值模拟的求解方法,通过方程离散、网格划分、定义模型边界条件,选用相间耦合的SILPLE算法,采用隐形的一阶迎风格式等步骤对磁场作用下的流化床气固两相流动进行数值模拟,最后采用FLUENT计算软件得到数值模拟结果,并进行分析。另外,还搭建了磁场作用下的流化床实验台,对实验装备进行了改进,对磁场作用下的流化床的流化特性作了实验研究,得到了一些工况下流化床床层的压降随气体表观流速变化的曲线图。通过数值模拟和实验研究,可以看出:磁场对流化床气固两相流动特性有着显著的影响。磁场力的增大,使得流化床床层扰动减小,床层趋于稳定。在磁场作用下,气泡生成受到抑制,床层压降变化减小,压降分布均匀。在同样流速下,磁场力大小与床层稳定度成正比;在同样磁场强度下,气体表观流速大小与床层稳定度成反比;在磁场作用下的流化床中,起始流化速度与磁场强度无关,与颗粒直径有关,起始流化速度与颗粒直径成正比;当磁场强度足够大时,流化床中存在明显的磁稳区;并且,磁稳区域随流速的变化范围与颗粒直径成反比,与磁场强度成正比。实验结果和数据也与数值模拟结果基本吻合,进一步证明了数值模拟结果的正确性。