近期，课题组博士后张承全（博士导师：高军教授）将圆柱颗粒堆积床阻力影响因素和模型预测的研究成果发表在Powder Technology。

https://doi.org/10.1016/j.powtec.2022.117727.

压降是固定床性能和能耗的关键因素。由于圆柱颗粒的几何特性造成堆积体极其复杂的气流通道，目前圆柱颗粒堆积阻力的形成机理尚未明确。基于离散元和有限元的仿真方法，本研究完成了一系列圆柱颗粒下落堆积过程和三维流场的模拟工况，并以1:1实验进行验证。研究结果表明：气流穿透圆柱颗粒固定床的层流雷诺数<10；原始Ergun方程不适用于圆柱颗粒的根本原因在于惯性能量损失项的空隙率表达式有误。根据模拟和实验结果，并结合壁面效应，最终得到适用于圆柱颗粒固定床的阻力预测模型，如下所示：

   该预测模型适用于直径2-6mm，高径比1-10，表观风速小于1m/s的圆柱颗粒固定床阻力计算

图1.圆柱颗粒堆积床的建模过程 

图2. 模拟Re_p-f和实验结果对比

图3. 圆柱颗粒空隙率增长和阻力增长之间的相关关系

图4. 预测结果与模拟/实验结果的对比

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