高密度浓相流化床内气泡行为的研究.pdf

第3 2 卷第6 期 2 0 0 3 年1 1 月 中国矿业大学学报 J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o g y V 0 1 ．3 2N o ．6 N o v ．2 0 0 3 文章编号1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 3 0 66 0 1 0 7 高密度浓相流化床内气泡行为的研究 陶秀祥，丁玉，骆振福 中国矿业大学化工学院，江苏徐州2 2 1 0 0 8 摘要利用高速动态分析系统研究了二维床中气泡的运动行为，通过对所拍摄图像的分析处理， 得到了不同介质流化床内形成的气泡形状、气泡大小、上升速度、聚并厦分裂的基本规律和特点， 研究表明气泡的运动行为与介质粒子的大小、粒度组成、密度，形状、袁面特性有关；气泡的上升 速度是气泡表观气速和当量直径的函数，但其K 值并不是一个常数；气泡的湮灭、聚并与分裂是 流态化不同阶段的流化床行为，又因不同的弁质而互有差异．这一结果为深入研究和描述气固高 密度浓相流化床中气泡运动的规律打下了基础． 关键词二维床；气泡行为；高速动态分析仪 中图分类号T Q0 2 1 ；T D9 2 2文献标识码A 将流态化技术应用于煤炭的分选是该技术的 一项新发展．矿物分选领域所用的流化床弓化工领 域的流态化燃烧、催化反应、物料的干燥明显不同， 它的主要特点是流化粒子较粗、密度大，要求流化 床内粒子浓度高、活性好、床层密度均匀稳定，为物 料的有效分选提供良好的工况条件．气泡现象是气 固流化床中最基本的特征，气泡的行为不但对床内 的流体力学性能发生作用，而且对床内气固混合、 传热和传质、物料的分选特性都有很大的影响o ] ． 目前，虽然流化床内的气泡行为在化工领域已进行 了较深入的研究，但针对气固浓相高密度分选流化 床特点的气泡行为研究尚不多见．本研究利用先进 的高速动态分析系统，在二维气固流化床中对气泡 的行为进行深入研究，以揭示气泡的动力学规律， 为流态化技术的进一步发展提供理论依据． 1实验研究系统及方法 1 ．1 实验系统及装置 实验流化床床体结构如图1 所示．为确保流化 床体有足够的强度，二维床由两块1 0m m 厚且问 隔为1 0m m 的有机玻璃板制成，高和宽分别为 8 0 0m m 6 0 0m 1 2 1 ．分布板采用多孔板外加工业织 布的组合形式，孔板开孔率为2 2 ．5 “．下部为倒锥 形预分布室，内有球形硅胶作填料，对空气进行预 布风．沿床高方向每间隔5c m 设有压差测量装置 t 图1 二维流化床床体结构 F i g ．1 C o n s t r u c t i o no ft w o d i m e n s i o n a lf l u i d i z e db e d 为便于用高速动态分析仪观察床内颗粒及气 泡的运动情况，试验采用二维床试验系统．试验设 备及测试系统组成见图2 ．主要试验设备有空气 过滤器、萝茨鼓风机、稳压风包、压力表、流量调节 阀、转子流量计、预布风室、分布板、流化床体． 流化床试验测试系统主要测量参数有压力、 流量、床内气泡特性测量等．压力主要采用u 管压 差计及床内动态测试，而后依床高按密度计算两种 测量方法；流量用转子流量计测量；床内运动 包括 气泡行为、颗粒运动等 用高速动态分析仪进行拍 摄，然后用计算机进行数据处理，或将数字图像刻 录成光盘及转化成模拟格存人录像带并分析 收稿日期；2 0 0 3 0 4 2 2 基金项目国家自然科学基金重大研究计划项日 9 0 2 1 0 0 3 5 作者简介陶秀祥 1 9 5 7 ，男，江苏省建湖县人．中国矿业大学教授，工学硕士，从事矿物加工方面的研究． 万方数据 中国矿业大学学报第3 2 卷 图2 试验设备及测试系统 F i g ．2 T e s ta p p a r a t u sa n ds y s t e m 1 ．2 实验方法 实验所用流化粒子为磁铁矿粉、磁珠及石英 砂，粒径范围为o ．3 ～o ．0 7 4m m ．流化粒子的物理 特性 见表1 在很大程度上决定了流态化质量的 好坏及流化床内气泡的行为． 实验过程中，在不同的流化气速操作条件下， 以每秒5 0 0 幅和2 5 0 幅两种拍摄速度，拍摄二维流 化床中气泡的特性． 实验采用的高速动态分析仪为先进的日本 “N A C 高速摄像机”，最高拍摄速度达20 0 0 幅／s ， 并可根据需要调节拍摄速度．拍摄的画面将以数字 文件的格式记录在磁盘中，用专门的软件 N A C M O V I A SF O RW I N D O W S 对信号进行分析，可 输出拍摄对象的运动轨迹，得到任意瞬间拍摄对象 的位移、速度、加速度及碰撞时的冲量，并以数据、 图表的形式输出． 表1 流化粒子的主要物理特性 T a b l e1M a i np h y s i c a lp r o p e r t i e so ff l u i d i z i n gp a r t i c l e s 塑塑墼垦塑堕 堑堡墨塞丛g ‘ 竺二 堡童堡 垒竺 苎型堡堡些鱼 磁 自然级 22 6 2 流化床内气泡的行为特性 2 ．1 气泡形状、 前人对流化床内的气泡形状进行过不少研究， 并主要集中在液相中的气泡行为．国井0 3 认为，气 泡的形状随气泡尺寸而异．小气泡接近于球状，较 大时则扁平并扭曲，大气泡呈球帽状；R o w e 用x 射线曾测得不同介质粒子形成的气泡形状，认为流 化床中气泡与液体中的气泡形状不尽相同；G r a c e 用一个n 来描述液体中球帽状气泡的形状口I ． 利用高速动态分析仪对二维气固流化床中的 气泡形状研究与前人有许多不同之处，发现不同介 质所形成的气泡形状有很大的不同．有的细长，有 的扁平，有的形状则非常不规则难于用语言描述． 此外，气泡的形状又与其所处状态有关，气泡处于 聚并、分裂状态时。与其正常上升时的形状也有很 大的不同．当一个气泡处于另一气泡的下方并将曳 入上个气泡时，自身会被扭曲、拉长． 下面主要讨论气泡正常上升时，不同粒子所形 成的气泡形状 1 自然级的磁铁矿粉所形成的气泡非常不规 则，很难说出它的形状．在低速时，床层出现沟流， 高速时湍动严重，气体在床层内的窜动非常剧烈． 对其进行分粒级实验，则情况有所好转，且除小于 0 ．0 7 4I T l m 粒级以外，粒度越细，床层流化状况越 好．图3 a 是在顺光条件下拍得的o ．1 5 ～o ．3t o n i 粒级的一个气泡，操作气速为1 6 ．6 7c m ／s ，流化数 约为2 ．o ．气泡的尺寸约为3 ．3c n l 2 ．7c m 气泡 顶部至尾涡上沿的垂直高度气泡横向最宽处的 宽度 ．气泡呈帽球状，其边界比较清楚，气泡的顶 部较尖，下部尾涡清晰可见． 2 磁珠的流化性能大大优于磁铁矿．即使是 小于0 ．0 7 4r 1 1 l T l 的粒级也能很好流化，且流化状况 平稳．自然级的气泡较扁平，呈月牙状．分粒级实验 的气泡形状与颗粒的尺寸有关．图3 b 所示为o ．1 5 ～o ．3I T l l T I 粒级形成的流化床中的气泡情况．拍摄 条件为顺光拍摄，明亮处为气泡的轮廓，操作气速 1 6 ．6 7e m ／s ，流化数约2 ．5 ，气泡尺寸约为3 ．9c m ∞站拍 ∞ 船弛啪蛆他％钾∞化 m 盅一 “ Ⅲ吨 铁矿 万方数据 第6 期陶秀样等高密度浓相流化床内气泡行为的研究6 0 3 4 ．8c m ．由图可以看出，磁珠的气泡形状比磁铁 矿的要扁平，呈球帽状．气泡上部的颗粒流造成顶 部模糊不清，但其底部尾涡相对比较清晰． 3 从对0 ．1 5 ～o ．3m m 粒级石英砂所拍摄的 状况看，高速时气泡一直处于剧烈的合并状态，气 泡的数量较多，稳定的情况较少．图3 c 的操作速度 为2 3 ．1 5c m ／s ，流化数约为2 ．气泡的尺寸约为 6 ．3c m 5 ．0c m ．气泡形状相对磁铁矿较长，但不 尖锐．气泡边界模糊还清，气泡内可见颗粒流，下部 的尾涡较平． 图30 ．1 5 ～0 ．3n l [ n 粒级不同介质流化床的气泡形状 F i g3 B u b b l es h a p ei nd i f f e rm e d i u mf l u i d i z e db e dw i t hp a r t i c l es i z ei n0 ．15 ～0 ．3m m 2 ．2 气泡的上升速度 气泡上升速度“是气泡的重要参数之一．根据 两相理论，气固流化床中有气泡相和密相两个物 相．固体颗粒主要存在于密相中，是形成分选床层 的主体．而进入床层的气体有相当一部分以气泡的 形式通过床层，气泡相与密相之间有质最交换， 单个气泡的上升速度最经典的理论是D a v i e s 和T a y l o r 的液体大气泡的上升速度理论．对于二 维床则为_ 4 ] ‰一0 ．6 4 g d b 1 “， 1 式中d e 为二维床中气泡的直径，m ；g 为重力加速 度，m ／s 2 ． 为了便于分析问题，主要对磁铁矿介质在二维 流化床中所形成的气泡群上升速度进行研究．基于 分选流化床的特点，重点研究与分选过程相关的鼓 泡区气泡的上升速度． 在二维床中气泡群的上升速度按下式计算 ‰一“f “d k g d b “2 ， 2 式中“r 为气体速度，m ／s ；㈨为起始流化速度， m ／s ；k 为经验常数． 由于气泡群在上升过程中存在着聚并现象，因 此沿床层高度方向上气泡无论是形状还是大小都 有显著的变化．为了便于研究，实验取床层中段及 稳定气泡的上升速度为研究对象．式中气泡的直径 取气泡纵向垂直高度与横向宽度的平均值．气泡群 上升的速度‰用高速动态分析仪拍摄后经分析计 算而得．气泡群的上升速度如表2 所示． 研究表明，气泡上升速度与气泡直径、k 值及 操作气速都有一定的关系，如图4 所示．气泡群上 升速度与操作气速的关系见图5 ．磁珠流化床中不 同气速下气泡速度随时间的变化关系见图6 表2 在不同操作气速下的流化床气泡速度 磁珠 T a b l e2B u b b l ev e l o c i t yo fm a g n e t i cp e a r l sf l u i d i z e d t ／m s “* * ／ c m s1 6 51 021 2 01 3 ．9 从图4 中可以看出，k 值并非为一常数，它是 与气泡上升速度相关联的一个变量．对于磁铁矿而 言，在流化数为2 时，k 值约为0 ．4 5 ．对于k 值的大 小，不同的研究者得到的结论并不一致，本研究进 一步印证了这个结论“] ．所以，用公式 2 整理实验 数据还有一定的局限性． 从图5 ，6 中可以看出，气泡在上升过程中，随 着气泡直径的增大，其气泡的上升速度也不断增 大．并且随着操作气速的增加，气泡速度迅速提高． 万方数据 中国矿业大学学报第3 2 卷 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 8 6 E 4 寸2 O 2 04 0 6 0 8 0 “／r c m s 。1 2 04 06 08 0 “／ c m s 。0 1 图4 磁铁矿流化床中气泡上升速度与气泡直径及k 值的关系 F i g ．4R e l a t i o n s h i pb e t w e e nb u b b l ev e l o c i t ya n db u b b l es i z e ， v a l u e 5791 11 31 5 “* * ／ c m 。s 1 图5 气泡群上升速度与操作气速的关系 F i g ．5R e l a t i o n s h i pb e t w e e nb u b b l er i s i n gv e l o c i t ya n d o p e r a t i n gg a sv e l o c i t y 2 0 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 02 04 06 08 0 图6 磁珠流化床中不同气速下气泡速度随时问的变化 F i g6R e l a t i o n s h i pb e t w e e nb u b b l ev e l o c i t ya n dt i m e u n d e rd i f f e rg a sv e l o c i t y 2 ．3 气泡的聚并、长大 在流化床中，气泡在分布板上形成后，通过床 层向上运动，在上升的过程中，相邻的气泡会相互 合并，从而生成较大的气泡．大气泡的存在不仅会 影响到流化床的分选效果，而且还造成床层的不稳 定，其中因气泡聚并所产生的相互作用是造成床层 波动和密度扰动的主要原因之一． 用高速动态分析仪对所拍摄的流化床气泡上 升的情况研究发现，不同气速时气泡的聚并情况是 不～致的．当表观气速稍高于临界流态化速度时， 流化床开始出现小气泡，此时气泡的聚并并不剧 烈，有时甚至于看不到气泡的聚并，更多看到的是 气泡的湮灭．高速时则不同，气泡处于剧烈的湍动、 聚并状态，甚至很难找到完整的气泡．下面就高速 动态分析仪所拍摄的气泡的聚并、长大及分裂情况 作详细描述． 气泡的聚并是流化床气泡行为中最为本质的 现象，特别是在操作气速较大情况下，流化床中气 泡的聚并是很剧烈的． 对由磁铁矿、磁珠、石英砂等形成的流化床的 气泡聚并行为进行研究发现，气泡的主要聚并形式 是纵向兼并和横向耦合．在纵向兼并时，由于气泡 周围的压力分布是顶部压力大而尾部压力小，位于 下方的气泡在合并时总是被前方气泡所吸引，并冲 破其尾涡边界进入前面的气泡，最后合并成大气 泡．在兼并曳人过程中，气泡的形状会发生很大的 畸变．表现为上部气泡高度变小，横向变宽，速度变 慢；下部气泡前部变尖后变宽，气泡拉长，速度加 快．其流化气速越高，则气泡合并速度越快，合并时 其撞击能量越大．见图7 a ． 图7 b 是小气泡在大气泡后面从斜下方被曳人 时气泡合并的情况．开始时，大气泡尾部向内凹进， 小气泡前部变尖，小气泡被斜向拉长，从侧下方逐 步曳人大气泡中．而大气泡上部的形状基本上未发 生改变，其E 升速度出现短时的降低． 图7C 是，一组三气泡合并的照片，中间气泡在 曳入上部气泡的途中，其下方气泡追尾进入其尾涡 区，而后三个气泡形成一个大的气泡． 图7 气泡的几种典型聚并形式 F i g ．7T y p e so ft h eb u b b l ec o a l e s c n e c e 瞄 ㈧吣。 翠咄 万方数据 第6 期陶秀祥等高密度浓相流化床内气泡行为的研究 综上所述，气泡的合并现象是各式各样的．其 中主要是2 个气泡间的合并，也有3 个气泡的合 并．不过较少．3 个气泡的合并方式可以是垂直向 的，也可以从不同方向合并．但不论那一种合并方 式都满足一个规律，即被合并气泡总是从气泡的尾 涡区曳人气泡．尽管这种曳人可以是垂直的、斜向 的，也可以是横向拉长的．但都无一例外的是从尾 涡区曳人气泡．任意两个相距不远、相互独立的气 泡，只要体秘不绝对相等，总町以以某种方式合并， 不论两个气泡的体积比例是大是小．实验中观察到 这样的现象两个体积相差不多的气泡处于同一高 度时，即使相距很近，也不会发生合并．总是两个气 泡并排同时上升而浮升到床面．若发生合并，也总 是其中的一个气泡因二者体积不绝对相等、速度较 O2 04 06 08 01 ∞1 2 01 4 0 1 6 01 8 02 0 0 r ／m s I a J 快而领先，另一气泡进入其尾涡区，最后以前述方 式聚并． 气泡的合并因两气泡相对体积的大小、流化床 操作气速的不同而表现为不同的形式．两气泡的体 积相差越悬殊，则大气泡所受的影响越小．操作气 速越大，气泡合并时对密相的扰动越大，台并时颗 粒运动越剧烈．低操作气速时会出现合并不彻底的 现象，可能是低速运动的气泡不足以把整个气泡吸 人其体内所致． 气泡的长大主要是靠气泡的合并而不断长大， 但气泡在上升运动过程中，由于压力的减小及密相 与气泡相之间气体交换，使得气泡也在不断长大． 这一现象被所拍摄图象的分析研究后证实，见 图8 ． 40 3 5 3 O 2 5 2 O l5 图8 磁珠流化床气泡直径随时间的变化关系 F i g ．8 R e l a t i o n s h i pb e t w e e nb u b b l es i z ea n dt i m ei nm a g n e t i cp e a r l sf l u i d i z e db e d 2 ．4 气泡的分裂与湮灭 气泡的分裂与湮灭是流化床中在不同操作气 速下而发生的某些特定情况．气泡分裂往往发生在 操作气速较高时，所分裂的气泡丰要是大气泡，也 可以是小气泡．其主要特点是由气泡顶部受到密 相聚集下降的“粒子流”向下发展，迅速形成“贯穿 流”而致使气泡分裂．分裂后的气泡也可以重新聚 并成单个气泡．在上升的过程中有些气泡可以经过 多次的分裂与合并．当两个或两个以上的气泡合并 时，由于气泡会因合并宽度变大，速度变慢，此时 “粒子流”的侵入较容易而使其一分为二．图9 是典 型的气泡分裂情况． 图9 气泡的分裂过程 F i g ．9S p l i t t i n gp r o c e s so fb u b b l e s 气泡的湮灭是指气泡在上升的过程中未到达 床面就自行消失的情况．只有在操作气速较低的情 况下才能发现．由于在气速较低时形成的气泡数量 较少，气泡的生成频率也较低．因此，气泡之间的距 离足够大，气泡聚并的几率小，只能以较小体积向 上运动．这种小气泡在』二升的过程中有两种情况， 一是与其它气泡聚并，体积逐渐增大，速度以逐渐 加快而达到床面；另一情况则是在没有聚并的情况 下在中途逐渐消失即湮灭．究其湮灭的原因主要是 颗粒介质的分布不均匀造成的．在气速较低时，床 层的活性较差，粘度较高．特别是由于颗粒粒度分 布的不均匀性会使得床层局部处于致密充填状态． 这种充填的结果必导致气泡所受阻力加大．当来自 于颗粒的阻力足够大时，气泡不能够排开颗粒而继 瑚∞ ∞协㈣ OO 万方数据 中国矿业大学学报 第3 2 卷 续上升，气泡内的气体被迫从颗粒间的空隙穿过． 气泡空间为颗粒所占据，气泡因此消失．当气速进 一步增加时，多余的气体以气泡的形式穿过床层， 使床层得到足够的扰动而处于活动状态． 此外，实验研究发现，粒度、密度较大粒子形成 的流化床更易于造成气泡的湮灭．这是因为，粗而 重的粒子其质量更集中，更容易冲开气泡而进入其 内部空间．这在实验中也得到了证实． 3 分析与讨论 1 气泡的形状主要与介质粒子的粒度及其分 布、密度、粒子形状及表面粗糙等因素有关．表现为 粒子粒度加大、表面不规则及粗糙时，气泡呈细长 型，窄粒级介质形成的气泡较规则；密度加大不利 于气泡的稳定．气泡在垂直截面形状是球帽状的， 但其具体的尺寸 即长宽比 与流化床的性质有关， 可用气泡的形状来反映流化床的表观粘度，气泡高 度方向的相对尺寸越大，则床层的粘度越大．气泡 周围的压力是不同的，下部的压力较周围床层的压 力低，上部比周围的压力高．气泡上部的密相从气 泡的边缘流下，而下部则由于压力较低而造成粒子 的侵入，从而形成下部的凹陷形状即尾涡， 2 气泡的上升速度是气泡的重要参数之一， 其大小取决于床内的湍动程度和气固接触的好坏． 气泡的上升速度可近似的用公式 2 表示，但 其系数 值的影响因素较多，一般难以精确确定， 而且为非常数，同时认为气泡的七升速度只与气泡 的尺寸有关的说法也欠妥．气泡在上升过程中，不 同的高度上其速度是不同的，在床体中部存在一个 加速运动的区段， 3 气泡合并的形式是多种多样的，但不论那 一种合并方式都是从气泡的尾涡区曳入气泡．尽管 这种曳入可以是垂直的、斜向的，也可以是横向拉 长的．但几乎都无一例外的从尾涡区曳人气泡．造 成这种现象的原因，主要是由于气泡周围的压力不 均匀造成的．对于气泡的二维床的密相中运动，可 看作流体在固定物体外绕流一样．所不同的是气泡 在上升的过程中密相的气体可进入气泡，使得问题 更加复杂．M a s a y u k i 口l 对上升气泡周围的颗粒及气 相压力测量的结果表明，上升气泡周围的压力因气 泡与密相的相互作用而并不相等，气相的压力在气 泡的顶部达最大值，在大约1 ／3 处气相压力减少为 零，而后的2 ／3 的气泡区是负压区，在尾涡的上沿 处气相压力达最低值，并一直延伸到气泡底部，而 后压力逐渐回升到密相的压力．与此相反，颗粒压 力的最大值则在气泡的最低部，在尾涡的上沿压力 为零，而在气泡的顶部颗粒的压力为最小．因此气 泡在上升的过程中，在其下半部形成低于密相压力 的负压区，导致其周围的密相以及气泡有向该区域 流动的趋势，同时，气泡只有在距离相近到一定程 度并处于与之相邻气泡的负压影响区时，才可能合 并．而气泡的负压影响区的大小与气泡的尺寸和气 泡的上升速度有关．气泡体积越大，上升速度越侠， 则其压力影响区越大． 4 当气泡长大到达一定程度后，其界面失去 稳定，一旦因密相的剪切或其它原因引起扰动，就 可能使气泡分裂或破灭．这种分裂现象主要发生在 操作气速较大或大气泡中．从实验现象可知，气泡 的分裂是由于其顶部粒子流 或“剪切流” 的侵人 造成的．粒子流之所以能侵入气泡，则主要是由于 颗粒流化床的密度和粘度不均匀造成的．由于介质 粒子是宽筛分颗粒，且形状又不规则，所形成的流 化床的空隙率因位置和时间而异，这就造成流化床 的表观密度和粘度不可能象液体一样均匀．因此气 泡在上升过程中，其迎流面受到的阻力就会发生变 化而表现为不均匀，受力较大的区域易于为粒子突 破而形成粒子流或“剪切流”．同时，颗粒的密度越 人，则其侵入气泡的可能性也就越火．这种凶粒子 流的侵人而造成的分裂状况与气泡的形状有较大 的关系．较扁平和较大直径的气泡，由于其顶部面 积相对较大，一方面粒子流可以形成多点侵入，而 最终导致分裂的频率较高；另一方面，粒子侵入时， 作用于气泡表面法线方向上的力的分量也较大，因 此粒子冲破气泡边壁进入气泡的可能性也就越大． 较尖锐的气泡则与之相反，由于其顶部面积相对较 小，因此气泡侵入的可能机会较少，其分裂则不显 著． 4 结论 1 气泡的形状与介质的粒度、形状和表面性 质关系密切．气泡的尺寸越大，不同介质所形成的 气泡形状都会越细长．颗粒的形状越不规则，颗粒 表面越粗糙，所形成的气泡的高宽比就越大，气泡 上部越尖锐．密度小的颗粒较相同条件下的重颗粒 形成的气泡形状要扁平． 2 气泡的上升速度可表示为气泡当量直径的 函数．但其 值并不是一个真正的常数，而是与气 泡的上升速度及流化粒子的特性有关． 3 气泡的湮灭、聚并与分裂是流态化不同阶 段的流化床行为，又因不同的介质而互有差异．气 万方数据 第6 期陶秀祥等高密度浓相流化床内气泡行为的研究6 0 7 泡的湮灭是低速流化床的典型行为．气泡的聚并行 为是流化床最为本质的现象．气泡的合并形式是各 式各样的．但不论那一种合并方式总是从气泡的尾 涡区曳人的． 4 气泡的分裂往往发生在操作气速较高及大 气泡中．分裂后的气泡又可以重新聚并成单个气 泡．上升过程中的气泡可以经过多次的分裂与合 并．气泡的分裂现象在较扁平的气泡中更为普遍， 使得气泡在上升的过程中长大延迟，流化床向散式 化转变． 参考文献 [ 1 ] 徐守坤，管玉平，陈清如．空气重介质流化床气泡行为 及其对分选的影响口] ．中国矿业大学学报，2 0 0 1 ，3 0 3 12 6 8 2 7 1 ． K u n j iD ，L e v e n s p i e l0 ．流化工程E M ] ．北京石油化 学工业出版社，1 9 7 7 ． 张蕴壁．流态化选论[ M ] ．西安西北大学出版社， 1 9 8 9 ．1 7 0 2 0 9 陈甘棠，王樟茂．流态化技术的理论和应用[ M ] ．北 京中国石化出版社，19 9 6 ．8 21 0 8 ． 丁玉．空气重介质流化床内气泡行为及颗粒运动规 律的研究[ D ] ．徐州中国矿业大学化工学院，2 0 0 1 ． 4 8 6 3 M s a y u k iH ，Y u k iI ，T o m o k iS ．P a r t i c l en o r m a ls t r e s s d i s t r i b u t i o na r o u n dar i s i n gb u b b l ei n8f l u i d i z e db e d [ J ] ．P o w e rT e c h n o l o g y ，1 9 9 8 ，9 6 1 4 8 1 5 7 ． R e s e a r c ho nB u b b l eB e h a v i o r si n F l u i d i z e dB e dw i t hD e n s eS o l i d ～R i c hP h a s e T A OX i u x i a n g ，D I N GY u ，L U OZ h e nf u S c h o o lo fC h e m i c a lE n g i n e e r i n ga n dT e c h n o l o g y ，C U M T ，X u z h o u ，J i a n g s u2 2 1 0 0 8 ，C h i n a A b s t r a c t B u b b l eb e h a v i o r si ng a s s o l i df l u i d i z e db e dw e r es t u d i e du s i n gt h ea d v a n c e dh i g h s p e e dv i d e o c a m e r a ．B ya n a l y z i n go nt h er e c o r d e di m a g e s ，b a s i cr u l e sa n dc h a r a c t e r i s t i c ss u c ha st h es h a p e ，s i z e ，r i s i n g v e l o c i t y ，c o a l e s c e n c ea n ds p l i t t i n go fb u b b l e si nf l u i d i z e db e d sw i t hd i f f e r e n td e n s em e d i u mw e r eg a i n e d ．T h e r e s u l t ss h o wt h a tt h eb u b b l eb e h a v i o rw a sr e l a t e dt op h y s i c a lp r o p e r t i e so ft h em e d i u mi n c l u d i n gs i z e ，s h a p e a n dd i s t r i b u t i o na n dd e n s i t ya sw e l ls ss u r f a c ep r o p e r t yo fp a r t i c l e s ．t h eb u b b l er i s i n gv e l o c i t yi saf u n c t i o no f s u p e r f i c i a lg a sv e l o c i t ya n dt h eb u b b l ed i a m e t e r ．T h eb u b b l es p l i t t i n g ，c o a l e s c e n c ea n da n n i h i l a t i n ga r e b e h a v i o r so ff l u i d i z e db e du n d e rd i f f e r e n ts t a g e s ，v a r y i n gw i t ht h ed i f f e r e n c eo fd e n s em e d i a ． K e yw o r d s t w od i m e n s i o nf l u i d i z e db e d ；b u b b l eb e h a v i o r ；h i g hs p e e dv i d e oc a m e r a 责任编辑李成俊 踟 嘲 Ⅲ 嘲 明 万方数据