用蒙特卡罗法计算制氢转化炉辐射室温度分布

采用蒙特卡罗方法对制氢转化炉辐射室、炉管以及烟气的温度进行计算。和实际测量结果比较表明 ,模拟计算结果较好地反映了辐射室的温度分布情况。通过计算炉管温度分布 ,有助于研究制氢转化炉炉管弯曲的机理     

局部微型加热下液滴表面温度分布特性

液滴表面温度分布直接影响液滴内部微流状况,而目前文献对液滴表面温度研究主要基于平板全局加热模式。采用MEMS集成工艺和红外热像分析手段,对基于中心局部微型加热下的液滴表面温度分布特性进行了实验研究。研究发现：局部加热液滴表面温度分布与平板全局加热液滴表面温度分布不同,呈现顶端温度高、边缘温度低的凸形温度分布规律;随着加热功率增加,液滴表面温度和温度梯度都会随之增加,而当加热功率增加到一定值后,液滴表面温度增幅趋于一致,表面温度梯度趋于稳定分布状态。同时对液滴局部沸腾时气泡破裂前后液滴表面温度分布进行了研究。研究结果有助于理解和控制液滴微流分布。     

过氧化氢异丙苯分解反应器的改进

通过对现有反应器流型、工况的反应和传热计算分析,找到了CHP分解反应器中温度分布不均匀的原因。实验研究证明,通过改进搅拌的型式,改变反应器流场,能改善CHP分解反应器的温度分布。工业应用表明,采用“螺旋桨 导流筒”型式的搅拌后,能明显改善CHP分解反应器的温度分布。     

辐射激冷流程气化辐射废锅鳍片结构模拟研究

采用数值模拟方法研究了辐射激冷流程中不同鳍片结构对辐射废锅(radiant syngas cooler,RSC)内传热传质的影响.基于Euler坐标系,采用Realizable k-ε湍流模型计算辐射废锅内气相流场.在Lagrange坐标系中采用随机轨道模型计算颗粒粒径分布及其运动轨迹,并通过双向耦合法求解气相与颗粒相间的能量传递.采用P-1模型计算辐射传热,合成气辐射特性参数通过WSGGM模型(weight-sum-of-gray-gas model)加权求解.通过对比模拟结果与工业测量结果,得到最大相对误差为3.7%,验证了计算模型的可靠性.对比辐射废锅内不同鳍片布置方式发现,鳍片径向长度越大,中心流道越小,顶部回流越强.靠近中心轴线处的鳍片灰渣表面温度最高,高度为12m~15m位置处的灰渣表面温度则高达1 080K.随着轴向高度的增加,鳍片径向长度越小,含汽率越大.鳍片径向长度越小,相同径向位置处的含汽率越大,最大值可达0.214.不同径向长度的鳍片交错布置,有利于提高辐射废锅筒体水冷壁的换热量,改善筒体表面温度分布.鳍片表面高温区域减小,水冷壁管吸热趋于均衡,避免局部过冷过热所引起的交变热应力,才能使水冷壁管使用寿命延长.     

裂解炉炉管温度实时在线监测与分析

为了实时准确获取裂解炉炉管表面真实温度,介绍了一种基于近红外比色测温技术的炉管表面温度实时在线监测系统。论述了系统器件校准和环境背景影响消除的原理和方法,并通过一次和二次补偿因子校准使系统测量误差达到测量值的±0.5%或±5℃。系统应用于裂解炉取得了炉管实时监测及运行历史数据。结果表明:该系统可实时准确获取炉管表面真实温度,分析炉管表面温度分布特性,跟踪炉管温度运行历史,预测炉管运行周期,为加热炉安全稳定运行提供保障,实现节能降耗及效益提升。     

基于红外成像技术的硅橡胶热特性的研究

清华大学的李震宇等人利用红外成像技术在实验室和现场测量了硅橡胶的温度变化特性，不同配方的硅橡胶的环境温度适应能力不同，适当的配方设计可以改善硅橡胶的温度变化特性，从而改善绝缘子的防潮特性，提高其防污能力；现场运行中绝缘子的温度变化规律受多种因素的影响，环境温度和太阳辐射是决定绝缘子表面温度的主要因素；空气的相对湿度高、绝缘子的表面温度低是凌晨容易发生污闪的重要原因。     

基于热辐射成像建模求解的管式炉炉管温度检测

准确在线检测管壁表面分布式温度是优化管式炉加热工艺的关键所在。以一台工业管式裂解炉为试验对象,结合辐射图像处理方法,开展了管式炉炉管表面温度可视化检测研究。采用基于Monte Carlo的DRESOR法求解具有复杂边界条件的管式炉辐射成像模型,实现了炉管辐射与火焰辐射、炉壁辐射的解耦计算,对炉管表面温度与热通量分布进行了在线监测,并研究了二者随工质流动方向的变化趋势。经过验证,温度测量误差小于2%,测量误差主要出现在最高和最低温区域。该项研究将有助于指导管式炉燃烧调整,改进加热工艺,提高炉管表面受热均匀性,延长炉管工作寿命。     

管道结蜡层温度分布计算研究

通过对试验环道上测试段相关数据的测试,对比分析测试段管壁有沉积物和无沉积物时测试段管壁内温度分布的不同表达式,根据能量方程建立了无量纲温度分布方程,利用贝赛尔函数推导出原油在层流状态下沉积层表面温度分布、沉积层热流密度、油流温度分布等相关温度场的计算公式,为研究蜡沉积规律,定性分析管路结蜡层厚度和制定合理的清管方案奠定了理论基础.     

滑梯形滚塑模具表面温度均匀性的数值研究

采用数值模拟的方法通过Fluent软件对圆筒形滚塑烘箱内滑梯形模具的表面温度分布的均匀性进行了理论研究。利用能量守恒原理得到了烘箱内部空气平均温度的分析解,通过将数值仿真结果与其相比较,证明了传热理论模型和数值计算方法的准确性;分别研究了烘箱的进风温度、进风速度以及烘箱进风口和回风口的周向位置对滑梯形模具表面温度均匀性的影响。结果表明,提高进风温度将使模具表面温度分布的均匀性变差,而增大进风速度可以改善模具表面温度分布的均匀性;让进风口和回风口的周向位置更靠近烘箱上、下半圆筒的水平分界线,也可以改善温度分布的均匀性。     

基于分区独立温度控制的IMD膜片加热均匀性研究

在通过研究红外辐射加热理论,并结合实验建立红外辐射加热仿真模型的基础上,运用Matlab对模内装饰技术(IMD)膜片温度场分布进行仿真分析,研究了加热板的温度及其与膜片间的高度、加热时间及加热板面积大小对膜片温度场分布的影响。通过分析恒温加热板加热下膜片温度场分布的状况,提出对加热板实施分区独立温度控制,从而改善膜片加热温度的均匀性,扩大其有效成型区域。