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吴晓琴教授团队青年教师罗浩在《Chemical Engineering Journal》发表原创成果

日期:2023-05-04 作者:8885澳门新莆京老版本 点击:[]

近日,我校8885澳门新莆京老版本吴晓琴教授团队青年教师罗浩与华南理工大学熊勤钢教授团队合作在《Chemical Engineering Journal》期刊上发表题为“Multi-fluid modeling of heat transfer in bubbling fluidized bed with thermally-thick particles featuring intra-particle temperature inhomogeneity”的研究论文。罗浩为第一作者,学生王小宝为第二作者,刘芯妍副教授和熊勤钢教授为通讯作者,我校8885澳门新莆京老版本煤转化重点实验室为论文第一单位。

欧拉多流体模型已被广泛用于研究鼓泡流化床中的气固两相传热过程,颗粒尺度模型常采用的是传统零维(0D)模型,然而零维模型假设颗粒内部温度均匀分布,仅适用于热薄颗粒的(Biot Number < 1)模拟。考虑粒内传热过程的一维(1D)模型虽然适用于所有颗粒,但由于欧拉多流体模型的拟流体假设,一维模型难以直接耦合在欧拉多流体模型中。针对上述问题,本文通过定量比较零维和一维模型的模拟结果,引入传热修正因子,形成基于粒内传递修正的零维(Cor-0D)模型,且通过理论分析得到修正因子为Biot Number和无因次温度的二元函数。结果表明,基于粒内传递的零维模型的模拟结果与一维模型的结果一致,而传统零维模型预测的气固相间传热速率过快。同时,基于粒内传递修正的零维模型也很容易与欧拉多流体模型耦合,且计算效率与传统零维模型一致。更多信息见论文:https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141813。上述工作得到了国家自然科学基金委项目(No. 22208254)、武汉科技大学高层次人才启动项目(NO.1050038, NO.1050040)、煤转化重点实验室开放基金(No.WKDM202202,No.WKDM202205)的大力支持。

图1 基于粒内传热修正方法得到修正因子与Biot Number和无因次温度之间的关系及计算效果(0D:传统零维模型,1D:一维模型;Cor-0D:基于粒内传递修正的零维模型)

除上述工作外,吴晓琴教授团队青年教师罗浩自2020年底入职武汉科技大学以来,相继在生物质热化学转化与过程强化领域以第一作者或者通讯作者多篇论文(https://doi.org/10.1016/j.ces.2021.117352;https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2022.106619; https://doi.org/10.1016/j.jaap.2022.105433; https://doi.org/10.1016/j.proci.2022.10.007; https://doi.org/10.1016/j.ces.2023.118701)。

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