基于解析法CFD-DEM的烧结矿立式固定床气固接触特性

摘要

烧结矿与冷却气体充分接触是实现烧结矿立式冷却工艺的关键.采用解析计算流体力学-离散元法（CFD-DEM）方法对烧结矿立式固定床的气固接触特性进行了研究，主要模拟了非规则烧结矿在固定床内的堆积过程，并采用浸没边界法和动态网格细化技术获得颗粒表面的流场信息.结果表明，双粒径均匀混合料床的平均空隙率主要取决于小粒径颗粒，大粒径颗粒主要影响料床的大空隙结构及分布.“A型”偏析（中心区域堆积小粒径颗粒，近壁面区域堆积大粒径颗粒）料床压降显著低于均匀混合料床，但颗粒与气体接触不充分；“B型”偏析（偏析方式与“A型”相反）料床兼顾了低压降和气固充分接触的特点.料床实验压降与模拟压降随气体表观流速的变化趋势保持一致，验证了解析CFD-DEM方法的准确性.

关键词

计算流体力学-离散元法 / 耦合计算 / 浸没边界法 / 网格细化 / 烧结矿立式冷却 / 气固接触

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52104340）; 湖北省重点研发计划项目（2022BCA058）