使用新的相互关系和数学模型预测填充床系统中空腔的尺寸

摘要

本发明涉及填充床系统中空腔的尺寸预测，其中使用新的相互关系和数学模型，更详细地讲，使用根据描述空腔尺寸和滞后现象的空腔相互关系，基于一维数学模型的分析求解而研究出的简化方程式，给出了预测空腔尺寸的一般方法，这种方法可以应用于任何填充床系统中，例如高炉、熔铁炉、熔融还原炼铁炉、催化回热炉等，而且可以在微粒摩擦特性已知时很好地体现其他研究者的数据。

主权项

1.一种基于计算机的方法，用于使用相互关系或数学模型来确定填充床系统中的空腔尺寸，所述方法包括步骤：a)获得与填充床系统的材料特性相关的数据；b).使用引入应力/摩擦力的数学模型，分别计算气体速率上升和气体速率下降时的空腔半径，用公式表示为：$2n{R}^2-2\mathrm{nHR}+\frac{{\mathrm{pr\beta v}}_b^2{D}_T^2}{{2\pi }^{2}M}\{\ln \frac{W}{2\pi }-\ln (R-\frac{D_T}{2\pi })\}+(\frac{{2r}_o}{\mathrm{M\pi }}(\alpha +{\mathrm{\beta v}}_H)v_H(H-r_o)-\frac{F_{\mathrm{wd}}}{\mathrm{M\pi }})=0$ (29)和$2n{R}^2-2\mathrm{nHR}+\frac{{\mathrm{pr\beta v}}_b^2{D}_T^2}{{2\pi }^{2}M}\{\ln \frac{W}{2\pi }-\ln (R-\frac{D_T}{2\pi })\}+(\frac{{2r}_o}{\mathrm{M\pi }}(\alpha +{\mathrm{\beta v}}_H)v_H(H-r_o)+\frac{F_{\mathrm{wd}}}{\mathrm{M\pi }})=0$ (28)或者使用基于相互关系的数学方程式，分别计算气体速率上升和气体速率下降时的空腔半径，用公式表示为：$\frac{D_r}{D_T}=4.2{\left(\frac{{\rho }_g{v}_b^2{D}_T}{{\rho }_{\mathrm{eff}}g{d}_{\mathrm{eff}}W}\right)}^{0.6}{\left(\frac{D_T}{H}\right)}^{-0.12}{\left({\mu }_w\right)}^{-0.24}---\left(36\right)$ $\frac{D_r}{D_T}=164{\left(\frac{{\rho }_g{v}_b^2{D}_T^2}{{\rho }_{\mathrm{eff}}g{d}_{\mathrm{eff}}\mathrm{HW}}\right)}^{0.80}{\left({\mu }_w\right)}^{-0.25}---\left(33\right)$ c).使用步骤b中得到的空腔半径计算空腔尺寸。