摘要: 固定床反应器在化工生产中广泛应用,装填催化剂的颗粒形状对床层中流体流动的特性影响显著。采用DEM-CFD单向耦合法,分别通过构建球形、柱形、三叶形和蝶形催化剂床层,研究不同形状颗粒床层中的流体流动特性。结果表明,增加入口流速会使床层中流体流动更加复杂,4种形状催化剂床层中均出现漩涡,但球形和柱形催化剂床层中会出现明显沟流,蝶形催化剂床层中流体速度分布最均匀;Ergun公式计算压降与球形和柱形颗粒床层模拟压降较为吻合,与三叶形和蝶形颗粒床层模拟压降偏差较大,对Ergun公式中参数进行修正后,可以准确预测三叶形和蝶形等异形颗粒床层压降(误差5%以内);此外,结果表明,球形颗粒床层平均停留时间最短,柱形、三叶形和蝶形颗粒床层平均停留时间相近。本研究结果有望为固定床反应器中的颗粒结构优化提供重要基础信息。