【摘 要】
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鼓泡床反应器已广泛应用于化工、能源和环境等诸多过程工程领域。详细考察该反应器的流动特性，对优化现有反应器的操作和开发高效的新型反应器具有重要的理论意义和实际指导作
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鼓泡床反应器已广泛应用于化工、能源和环境等诸多过程工程领域。详细考察该反应器的流动特性，对优化现有反应器的操作和开发高效的新型反应器具有重要的理论意义和实际指导作用。本文采用实验研究和数值模拟相结合的方法，考察了空气-水体系单孔分布器鼓泡床和烧结板分布器鼓泡床内的流体力学特性。
实验采用床层膨胀法考察了鼓泡床内整体气含率，采用摄像法考察了鼓泡床内操作气速对流型转变、气泡形状、尺寸分布及其运动规律的影响。以商业计算流体力学软件ANSYS CFX 10.0为平台，在双流体模型的基础上，采用k-ε湍流模型和GRACE曳力模型对气液鼓泡床内流体动力学行为进行了数值模拟。对单孔分布器鼓泡床采用瞬态模拟，从机理上考察了气泡的动态特性；对烧结板分布器鼓泡床采用稳态模拟，考察了鼓泡床内的宏观流动性能。对于多气泡体系的曳力模型分别采用单气泡模型和MUSIG(Multiple Size Group)模型进行数值模拟，两种模型的模拟计算结果与实验结果的变化趋势是一致的，但MUSIG模型的模拟结果比单气泡模型的计算结果更接近实验结果，这表明考虑了气泡聚并和破碎的MUSIG模型能够较好的预测鼓泡床内的气泡大小分布。
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