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流态化技术广泛应用于过程工业中，例如传统的原油催化裂化(Fluid catalytic cracking, FCC)、煤气化(Coal gasification), 较为新兴的甲醇制烯烃(Methanol-to-olefins, MTO)、二氧化碳捕集(CO2-capture)、生物质热裂解/气化(Biomass pyrolysis/gasification)、污水处理(Wastewater treatment)、有机污染物光催化降解(Photocatalytic degradation of organic pollutants)等技术。其中涉及到的气固两相流在时空尺度上表现出了本质上的脉动属性，造成了介尺度流动结构的产生(例如，团聚物、带状物、气泡群、类气泡的空穴等)，这些复杂的多相流动结构对两相流粗网格模型预测的准确性提出了挑战。如何准确、高效捕捉(或阐明)这些具有非平衡非线性特征的介尺度结构，一直是气固多相反应器领域的前沿课题之一。
因此，有效量化上述介尺度非均匀结构对于两相流粗网格模型准确性的影响至关重要。
我们之前开发了一个用于粗网格模拟的三参数多子相亚网格模型，并验证评估了其在多工况湍动流态化下的模型应用性。
最近，我们又进一步对该模型在鼓泡、湍动及快速流态化三种流域下进行了较为系统的验证分析。
模型预测结果与实验吻合良好，表明我们之前所开发的亚网格模型在多工况多流域下的预测能力较强。
该模型相比于细网格模拟下的经典曳力模型，在使用粗网格的情况下仍可大幅度提高计算的准确性及计算效率，有望用于大型反应器的设计、放大、优化，从而缩短反应器开发周期。
关键词：气固流态化，计算流体力学(CFD), 两相流建模，亚网格模型，壁面修正，模型验证
原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250918308030
Scopus: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56991698100
所在课题组链接: http://pelab.sjtu.edu.cn/
参考文献:
[1] Zhu L.T., Liu Y.X., Luo Z.H. An effective three-marker drag model via sub-grid modeling for turbulent fluidization. Chemical Engineering Science, 2018, 192, 759-773.
[2] Zhu L.T., Rashid T.A.B., Luo Z.H. Comprehensive Validation Analysis of Sub-Grid Drag and Wall Corrections for Coarse-Grid Two-Fluid Modeling. Chemical Engineering Science, 2018 (In press).
[3] 朱礼涛，罗正鸿. 磁共振成像应用于多相流体动力学研究进展[J]. 化工学报, 2018, 69(9): 3765-3773.
【转自科学网】http://blog.sciencenet.cn/blog-663986-1145911.html