《多相流態化》是科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：多相流態化
- 作者：劉明言
- 出版時間：2022年8月1日
- 出版社：科學出版社
- 頁數：471 頁
- ISBN：9787030728531
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
出版信息,內容簡介,目錄,
出版信息
- 外文書名：
- 字數：723000語種：zh-Hans
內容簡介
本書為系統介紹多相流態化的研究生教材。內容包括流態化現象、氣固流態化、液固流態化、氣液固流態化等整個流態化譜的基礎理論，並單獨設章闡述了氣液固漿態床、氣固微型流態化、液固及氣液固微型流態化和多相流態化測試技術等前沿熱點內容。本書既有流態化基礎知識的闡述，又有數值模擬前沿領域及工業套用示例的展示，具有重要的理論意義和實踐價值。
目錄
序
前言
第0章 緒論 1
0.1 流態化概論 1
0.1.1 概述 1
0.1.2 流態化歷史沿革 2
0.1.3 流態化研究的前沿方向 4
0.2 顆粒及顆粒床層的特性 4
0.2.1 顆粒的特性 4
0.2.2 顆粒床層的特性 8
0.3 顆粒自由重力沉降 12
0.3.1 球形顆粒的自由沉降 12
0.3.2 阻力係數 13
0.3.3 影響因素 14
0.3.4 沉降速度的計算方法 15
0.4 流態化現象及分類 18
0.4.1 流態化現象 18
0.4.2 流態化的分類 19
0.5 流化床的主要特點 20
0.6 流化床的流體力學特性 21
0.6.1 流化床的壓降 21
0.6.2 傳統流化床的不正常現象 23
0.6.3 傳統流化床的操作範圍 23
0.7 傳統流化床的總高度 24
0.7.1 濃相區高度 24
0.7.2 分離區高度 25
0.8 提高流態化質量的措施 25
0.8.1 分布板 25
0.8.2 設備內部構件 26
0.8.3 粒度分布 27
0.9 氣力輸送簡介 27
0.9.1 稀相氣力輸送 28
0.9.2 密相氣力輸送 30
0.10 流態化工業套用簡介 30
0.10.1 煤氣化爐 31
0.10.2 石油加工中的氣固相催化裂化反應系統 31
0.10.3 氣固循環流化床燃煤鍋爐 31
0.10.4 液固、氣液固循環流化床廢水處理系統 33
0.10.5 高效零結垢氣液固循環流化床蒸發器 34
0.10.6 流化床乾燥器 34
0.10.7 其他物理化學過程 35
習題 36
參考文獻 36
第1章 氣固流態化基礎 38
1.1 流型及其轉變 38
1.1.1 散式和聚式流態化的區分 38
1.1.2 流態化流型及轉變 39
1.1.3 顆粒特性 45
1.1.4 巨觀流動狀態和局部流動狀態 46
1.1.5 流型圖譜及套用 47
1.2 鼓泡流態化 51
1.2.1 主要特徵 51
1.2.2 氣泡參數 53
1.2.3 乳化相參數 57
1.2.4 氣體返混與混合 58
1.2.5 固體返混與混合 60
1.2.6 傳熱特性 61
1.3 湍動流態化 65
1.3.1 主要特徵 65
1.3.2 氣體返混與混合 65
1.3.3 固體返混與混合 66
1.3.4 傳熱特性 67
1.4 循環流態化 69
1.4.1 軸向流動特性 69
1.4.2 徑向流動特性 71
1.4.3 氣體返混與混合 74
1.4.4 固體返混與混合 76
1.4.5 傳熱特性 77
1.5 氣力輸送 80
1.5.1 密相氣力輸送 80
1.5.2 稀相氣力輸送 83
1.5.3 輸送流化床 85
符號說明 85
習題 87
參考文獻 87
第2章 氣固流態化進展及套用 93
2.1 氣固流態化的研究進展 93
2.1.1 噴動流化床 93
2.1.2 離心流化床 95
2.1.3 氣固並流下行流化床 97
2.1.4 氣固逆流下行流化床 98
2.1.5 高密度循環流化床 99
2.1.6 高循環倍率循環流化床 100
2.1.7 多床循環流化床 101
2.1.8 流態化強化技術 103
2.1.9 解耦與耦合技術 105
2.1.10 細顆粒流化床 107
2.1.11 納米顆粒流化床 108
2.1.12 流化床的大型化及微型化 110
2.2 氣固流動數值模擬和反應器模型 111
2.2.1 氣固兩相模型 111
2.2.2 反應器模型 113
2.2.3 計算流體力學模型 119
2.3 先進的氣固流態化測量技術 120
2.3.1 流化床壓降 120
2.3.2 顆粒溫度 120
2.3.3 氣體和顆粒速度 121
2.3.4 顆粒濃度 121
2.3.5 氣泡和顆粒尺寸 122
2.4 氣固流態化的工業套用 122
2.4.1 物理過程 122
2.4.2 非催化反應過程 126
2.4.3 催化反應過程 129
2.4.4 先進材料製備 132
符號說明 132
習題 133
參考文獻 133
第3章 液固流態化 139
3.1 正向液固流態化 139
3.1.1 傳統液固流化床 141
3.1.2 液固循環流化床 144
3.1.3 流動預測模型 147
3.1.4 工業套用 148
3.1.5 最新進展 153
3.2 逆向液固流態化 155
3.2.1 逆向液固流化床 157
3.2.2 逆向液固循環流化床 159
3.2.3 流動預測模型 160
3.2.4 工業套用 162
3.2.5 最新進展 163
符號說明 163
習題 164
參考文獻 165
第4章 氣液固流態化 168
4.1 氣液固流態化基本概念 168
4.1.1 氣液固流態化分類及意義 168
4.1.2 固定床與流化床的特點比較 171
4.1.3 工業套用簡介 172
4.2 氣液固流化床流體力學行為 172
4.2.1 流型及其過渡 172
4.2.2 臨界流化速度及其計算 173
4.2.3 床層壓降 174
4.2.4 床層膨脹 175
4.2.5 氣泡行為 176
4.2.6 相含率 179
4.2.7 流動機理模型 181
4.3 氣液固流化床的混合、傳熱和傳質行為 195
4.3.1 傳熱 195
4.3.2 傳質 197
4.3.3 相混合 198
4.4 氣液固流化床的數值模擬 199
4.4.1 計算流體力學模擬方法 200
4.4.2 湍流模型 205
4.4.3 群體平衡模型 207
4.4.4 三歐拉法數值模擬算例 210
4.5 氣液固流化床的基本測試技術 214
4.5.1 侵入式測試技術 214
4.5.2 非侵入式測試技術 216
符號說明 223
習題 224
參考文獻 224
第5章 氣液固漿態床 233
5.1 氣液固漿態床的基本概念 233
5.1.1 氣液固漿態床現象 233
5.1.2 工業套用背景 239
5.2 漿態床流體力學及傳遞和反應行為 243
5.2.1 漿態床實驗及數值模擬研究 243
5.2.2 漿態床反應器的設計放大基礎 263
5.2.3 漿態床研究的最新進展 266
符號說明 268
習題 269
參考文獻 270
第6章 氣固微型流態化 275
6.1 氣固微型流化床的流體力學特性 275
6.1.1 床層壓降與壁面效應 275
6.1.2 最小流化速度 277
6.1.3 最小流化狀態下的床層空隙率 281
6.1.4 最小鼓泡流化速度 282
6.1.5 最小節涌流態化速度 284
6.1.6 湍動流態化轉變 286
6.1.7 微型流化床內部流動特徵 287
6.1.8 氣體停留時間分布和返混 288
6.1.9 顆粒混合 293
6.1.10 微型流化床氣固流動相圖 295
6.2 微型流化床反應分析儀系統及套用特徵 300
6.2.1 微型流化床反應分析儀系統構成 302
6.2.2 多級原位反應分析方法 304
6.2.3 顆粒線上採樣方法 305
6.2.4 水蒸氣環境實時快速調控方法 306
6.2.5 試驗樣品進料方法 307
6.2.6 氣體取樣方法 307
6.2.7 數據處理方法 308
6.3 微型流化床反應分析儀功能和特徵 310
6.3.1 加熱速率 310
6.3.2 氣體外擴散阻力的消除 311
6.3.3 本徵反應動力學 313
6.3.4 適用於快速反應 314
6.3.5 原位反應能力 315
6.3.6 等溫和非等溫可操作性 316
6.3.7 產品氣體生成反應機理和動力學的獲得 316
6.3.8 反應過程中固體顆粒特性實時變化測試 318
6.3.9 水蒸氣氣氛調節的靈活性 319
6.3.10 多級原位氣固反應過程 320
6.4 微型流化床反應分析儀的套用實例 321
6.4.1 乾燥 321
6.4.2 氣體吸附和CO2捕集 322
6.4.3 氣固催化反應 322
6.4.4 熱分解反應 322
6.4.5 熱裂解反應 322
6.4.6 熱解反應 323
6.4.7 氣化反應 323
6.4.8 燃燒反應 323
6.4.9 還原反應 324
6.4.10 外力場輔助的反應 324
6.4.11 受反應產物氣體氣氛抑制的化學反應 324
6.5 微型流化床技術展望 325
6.5.1 穩定操作的微型流化床反應器 325
6.5.2 適用於極端條件的微型流化床 326
6.5.3 微型流化床反應器適應大型化生產 326
6.5.4 外力場作用下的微型流化床反應器 326
6.5.5 微型循環流化床反應器 326
6.5.6 微型循環流化床熱重分析儀 327
6.5.7 反應過程的實時監測和表征 327
符號說明 327
習題 328
參考文獻 330
第7章 液固及氣液固微型流態化 338
7.1 液固微型流化床簡介 338
7.1.1 液固微型流化床的起源 338
7.1.2 液固微型流化床的研究進展 339
7.2 氣液固微型流化床簡介 344
7.2.1 氣液固微型流化床的歷史及研究進展 344
7.2.2 氣液固微型流化床的設備結構 345
7.3 氣液固微型流化床的流體力學特性 348
7.3.1 氣液固微型流化床的床層壓降與最小流化速度 348
7.3.2 氣液固微型流化床的流型 353
7.3.3 氣液固微型流化床的床層膨脹和收縮行為 357
7.3.4 氣液固微型流化床的相含率特性 359
7.3.5 氣液固微型流化床中的氣泡行為 361
7.4 氣液固微型流化床的介尺度機理模型 378
7.4.1 氣液固微型流化床的介尺度機理模型建立 378
7.4.2 氣液固微型流化床的介尺度模型求解 383
7.5 氣液固微型流化床的數值模擬 388
7.5.1 控制方程和模擬方法 388
7.5.2 模擬的實驗驗證 395
7.5.3 氣泡周圍流體和顆粒的速度分布 397
7.6 氣液固微型流化床的停留時間分布 399
7.6.1 RTD測試方法 399
7.6.2 RTD測試結果 400
7.7 氣液固微型流化床的傳質特性 401
7.7.1 苯甲酸溶解法測定的反應傳質係數 401
7.7.2 NaOH溶液吸收CO2測得的傳質係數 401
7.8 氣液固微型流化床的反應性能 402
7.8.1 巴豆醛催化氧化 402
7.8.2 光催化降解亞甲基藍 402
符號說明 403
習題 405
參考文獻 405
第8章 多相流態化測試技術 411
8.1 基本參數測量 411
8.1.1 溫度測量 411
8.1.2 壓力測量 415
8.2 固相參數測量 418
8.2.1 顆粒濃度測量 418
8.2.2 顆粒速度測量 430
8.2.3 顆粒聚團測量 436
8.2.4 顆粒混合行為測量 439
8.2.5 顆粒流量測量 444
8.3 氣相參數測量 447
8.3.1 氣泡特性測量 447
8.3.2 氣相混合行為測量 452
8.4 傳熱測量 456
8.4.1 平均傳熱係數測量 457
8.4.2 瞬時局部傳熱係數測量 459
8.4.3 輻射傳熱測量 462
習題 462
參考文獻 463
