流化催化裂化提升反应器的CFD-PBM耦合模型矩方法.PDF

第67 卷 第8 期 化 工 学 报 Vol.67 No.8 August 2016 2016 年8 月 CIESC Journal ·3224 · DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157 流化催化裂化提升管反应器的 CFD-PBM 耦合模型： 矩方法适用性比较 梁晓飞，姚亚，罗正鸿 （上海交通大学化学化工学院，上海 200240 ） 摘要：建立了描述FCC 提升管中气-固流动行为的CFD-PBM 耦合模型，模型同时考虑了颗粒动力学和颗粒聚并 破碎内核。讨论了求解耦合模型中众体平衡方程（PBE ）的3 种典型矩方法[即：正交矩方法（quadrature method of moments ，QMOM ），直接正交矩方法（direct quadrature method of moments，DQMOM ）和固定轴点正交矩方法（fixed pivot quadrature method of moments ，FPQMOM ）]对模拟结果的影响。研究结果表明3 种矩方法均能合理预测提升 管内径向和轴向颗粒体积分数和颗粒速度分布。通过将模拟结果与实验结果进行比较，表明 QMOM 在反应器结 构简单情况下，计算结果更接近于实际情况。 关键词：流化催化裂化；计算流体力学；颗粒粒群衡算；矩方法 中图分类号：TQ 02 文献标志码：A 文章编号：0438—1157 （2016 ）08—3224—10 Comparison of suitability of MOMs in solving CFD-PBM coupling model for FCC riser reactors LIANG Xiaofei, YAO Ya, LUO Zhenghong (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China) Abstract: A CFD-PBM coupling model was developed to simulate turbulent gas-solid flow in FCC riser reactors with consideration of kinetics of granular flow as well as agglomeration and core breakage of particles. Three representative methods of numerical moments, namely, the quadrature method of moments (QMOM), the direct quadrature method of moments (DQMOM), and the fixed pivot quadrature method of moments (FPQMOM), were used to solve PBEs in the model and the sim