超临界循环流化床水冷壁流动传热的实验研究

对超临界循环流化床中的内螺纹管在亚临界、近临界和超临界区的流动传热进行了实验研究,得到了超临界及亚临界参数条件下偏离核态沸腾及蒸干发生的临界条件、发生后传热特性以及正常传热过程的流动传热与阻力计算公式。     

CO_2/N_2水合物稳定性的分子动力学模拟

本文采用分子动力学模拟方法,构建sI型CO_2/N_2水合物单晶体系初始构型,研究θ_(CO_2)=75%、θ_(CO2)=50%、θ_(SCO_2)=75%、θ_(SCO_2)=50%四种CO_2占有率情况下的水合物稳定性。结果表明,在CO_2整体占有率相同的情况下,小笼CO_2占有率越高,CO_2/N_2水合物越不稳定。当小笼CO_2占有率相同时,CO_2整体占有率越大,CO_2/N_2水合物越稳定。     

卧式进动离心机设计理论的探讨——结构性能与振动及稳定性的考虑

进动分离原理的卧式进动离心机是一种新型自动连续过滤式离心机。本文讨论了两个问题。 1.根据卧式进动离心机的结构特点,采用“刚体绕定点运动的稳定条件”的力学模型可以确定转鼓运动平稳运转的工作参数。从进动离心机结构性能的理论分析证明进动离心机与绕单一定轴运转的离心机的动力特性很相近。本文证明了:1）进动离心机以较小的分离因数完成其它高分离因数 离心机的生产能力;2）实心轴与空心轴的动能消耗比约为T_空/T_实≈sin~2θ。式中θ为方位角（实心轴与空心轴轴线的夹角）。 2.依据“刚体统定点运动的稳定条件”的力学模型,导出了该机在操作条件下的稳定工作条件与参数,其式为=(ω_1+ω_2cosθ)/ω_2=ω_1/ω_2=2J_z/(J_x+Jz)cosθ,且要避开J_x相似文献   

气-固循环流化床的流动特性

循环流化床是一种新型高效无气泡气-固反应器,应用广泛。文章首先介绍了气-固循环流化床的特点,总结了循环流化床上部区域的流动特性,并讨论了循环流化床底部区域的流动特性,最后展望了循环流化床流动特性研究的发展趋势。     

螺杆-导流筒搅拌器的混合时间估算

采用单个悬浮粒子法测定了多种不同几何尺寸的螺杆-导流简搅拌器的循环时间分布.实验发现,该分布曲线一般呈单峰分布,基本上与Re数无关,可以用指数衰减函数表示成P(θ)=aexp[-a(θ-θ_0)]在层流区,衰减系放a_c与搅拌转速成正比a_c/N=c_5(常数)C_6是表征循环性能的一个参数(同频度).由回归分析得到c_5=1.62A_c~(0.260)(p/d_r)~(0.297)(d/d_r)~(4.460)/c_3可以由下式来估算搅拌器的混合时间c_1=-12.91nJ/(c_3c_5)     

水平烧结管降膜蒸发器管外流动分析

烧结管由光滑圆管外表面烧结铝合金或铜合金粉末制备，用于水平管蒸发器传热元件，实现高效传热。模拟分析烧结层材质、喷淋孔流量和烧结层孔隙率对烧结管管外液膜分布的影响。结果表明：比较液柱截面及波峰截面的平均液膜厚度，铝合金烧结层减薄了52.22%,而铜合金烧结层减薄了56.12%,故铝合金烧结层液膜流动较稳定。当烧结层为铝合金时，在喷淋孔流量Q_v=140—200 L/h,液膜厚度随着流量增大而增大，增大幅度达到了16.52%。当Q_v=160 L/h时，流速随着液膜厚度增大逐渐减小；随着孔隙率增大，液膜厚度在周向角度θ=0°—160°时增大，在θ=160°—170°时减小。当孔隙率n=50%时，平均液膜厚度减薄率较小，表明液膜厚度均匀性较好。2种烧结管表面均可形成连续的流动液膜，烧结层增大了工质接触管壁的传热面积。     

水下切粒模板流动场的数值分析及优化

为了完善水下切粒模板流道尺寸设计,对模板流动场进行了数值模拟和优化:首先进行塑料熔体在模板中的流体力学分析,以此为根据分析影响流道压力降的主要因素,最后对流道尺寸优化和ANSYS流动分析。结果表明:最小压力降△P=4964642(Pa);流道入口长度L1=10(mm);出口长度L2=5(mm);入口半径R1=9(mm);出口半径R2=2.9(mm);锥形角度θ为30°。流动分析显示流体在流道中的速度分布基本稳定。     

等空时双平推流循环流动的数学模型

提出并解析了等空时双平推流循环流动的数学模型。结果表明,等空时双平推流循环流动模型的循环比 R 与其停留时间分布的无因次方差σ~2具有简单的数学关系,且满足流体返混的σ~2的一般判据。该模型除能较好地描述流体循环流动状况外,也可用于流体返混的流动模拟。     

焊缝残余应力的磁性法和盲孔法测试

对未经热处理和焊后热处理的两种16MnR平板对接焊缝应力,分别用磁性法和电测盲孔法进行了测试,得到了满意的结果。同时在磁性法计算过程中,考虑到平板对焊理论和实际情况,对σ_x进行了舍取计算。实测结果表明,磁性法中的θ_1与θ_2并不存在理论上的等值性。讨论了磁性法中灵敏系数α的确定,角θ_1与θ_2存在较大差异的原因以及盲孔法中有关系数的选用。笔者认为,磁     

三维循环流化床气化炉气固流动全回路模拟

基于欧拉双流体模型和颗粒流动理论对实验室规模的循环流化床气化炉进行了全三维模拟,考察了炉内压力和固体颗粒的分布特征,并进一步比较了操作条件对炉内气固两相循环流动的影响差异。模拟结果表明:提升管内呈上稀下浓的颗粒分布,径向处存在边壁浓中心稀的环合结构,下降管内能够形成堆积较为密实的料封,模拟得到的系统压力环路与试验值较吻合。藏量、粒径和入口气速均会影响炉内的固体颗粒浓度和压力分布,合适的粒径和入口气速条件与颗粒终端速度的匹配是影响炉内稳定循环流化的关键因素。     

循环流态化：（Ⅲ）气,固流动模型

根据气、固两相流动的基本特征,循环流态化气、固两相流动模型可分为局部流动结构模型及整体流动结构模型两类。局部流动结构模型主要描述床内稀相及絮状物相的局部分布及变化,而整体流动结构模型主要描述床中空隙率。颗粒速度以及气体速度轴、径向分布及变化,其中根据实用层次不同,整体流动结构模型可分为一维、一维两区及两维模型。本文对循环流态化气、固流动模型进行了分类评述,供循环流化床反应器设计时参考。     

大型循环流化床流动结构分析

采用双光路光纤密度探头和激光多普勒测速仪测量了内径418mm,高18m的大型循环流化床提升管和下行床中的瞬态颗粒浓度信号和颗粒速度信号.对瞬态颗粒浓度和颗粒速度的概率密度分布分析表明,下行床中存在着和提升管中不同的微观流动结构,在提升管内流动结构存在明显的两相：即颗粒团相和空穴相,两相的固含率分别为接近1-ε_mf和0.01～0.02.而在下行床中,虽然在边壁也存在着颗粒的团聚行为,但不能形成稳定的、固含接近于起始流化状态固含值的颗粒团相.这种流动结构的区别揭示了下行床中气固顺重力场运动和提升管逆重力场运动在流动机制上的差异.     

三相外环流反应器的流动特性

本文较详细地研究了三相外环流反应器上升管中的流动摩擦系数、气含率和循环流速等流动特性。分别用“漂流通量模型”和“能量耗散模型”描述了气含率和循环液速的变化情况。为进一步研究这类反应器的特性打下了基础。     

面积比及筛网对环流反应器流动与传质的影响

通过实验考察了具有不同上升区与下降区面积比的内循环气升式环流反应器气含率、循环液速以及循环流量等,确定了具有较高气含率、循环液速及循环流量的环流反应器结构。随后在环流反应器的上部布置筛网,改变气泡进入下降区的流动形态,考察筛网对于环流反应器流体力学以及传质性能的影响。结果表明:上升区与下降区面积比接近为1的反应器流动性能最好;在内套筒上部布置筛网会改变气泡由上升区进入到下降区的流动形态,流动形态分为3种,无气泡进入下降区、仅有小气泡进入下降区以及全部小气泡以及部分大气泡进入下降区。筛网孔径会影响环流反应器中的气含率、循环液速、循环流量以及传质系数,可以通过优化筛网孔径而提高流动与传质性能。     

循环射流流化床立管中气固流动实验研究

立管是气固循环系统的重要组成 ,其复杂性在于存在着各种流动体系。实验中循环射流流化床选用的循环立管结构是在其末端安置水平挡板作为限流构件 ,考察了水平挡板高度、加料量、射流气速等对立管料柱平衡高度的影响 ;采用气体示踪法测定了颗粒在立管中的流动速度和气体速度 ,并与立管中空隙率进行了关联 ,进而提出预测循环立管移动床流动状况的方法     

新型液固循环移动床流动特性的实验研究

在新型液-固循环移动床反应-再生冷模装置中,以水-玻璃珠为液-固体系,对300 mm×3 000 mm的液-固循环移动床再生器内的操作域和流动特性进行了研究.实验结果表明,下料管出口和料位高度的相对位置对床层流动状态有较大影响,当料位高度高于下料管出口高度时,床层流动可以分为局部流化床区和移动床区两个区域.随着表观再生液速的增大,移动床区先后经历了移动床流动和散式流化床流动,移动床流动的操作液速为0～6.5 mm/s,散式流化床流动的操作液速为6.5～20.5 mm/s.随着表观再生液速的增大,移动床层各轴向高度颗粒平均速率均增大;表观再生液速超过一定值后,颗粒平均速率基本不变.在各轴向高度床层上,随着表观再生液速的增大,局部流化床区周向影响区中心夹角不断增大.     

硫酸法烷基化反应器内流动特征的CFD模拟——结构效应分析

为给反应器的开发提供设计依据,研究了硫酸法烷基化反应器内的流体流动.采用标准k-ε模型结合多重参考系法考察了反应器的结构尺寸如叶轮离水力头底部距离C、反应器的长径比L/T、叶轮直径与叶轮区导流简直径比D/Td0、换热管间距d及过渡区结构型式变化对流动特征的影响.研究表明,反应器内的流场是主循环流动叠加若干次要流动结构.通过考察不同结构对流动特征的影响,确定了较为适宜的反应器结构参数(C为0.2T,L/T为5,D/Td0为0.686,d为0.01 m),过渡区的结构型式为偏心结构.     

超超临界锅炉流动不稳定性的形成机理及研究进展

以煤炭为主要能源的国家火电机组,尤其是煤电机组持续低负荷运行或深度调峰在未来几年将成为常态。在深度调峰过程中,机组负荷多数偏离设计工况,很有可能产生流动不稳定问题。笔者主要研究了现代机组运行的流动不稳定性形成机理及影响因素,分析超超临界机组的流动不稳定性的研究方法。按发生特性归类,流动不稳定性可分为静态不稳定性和动态不稳定性。而在超超临界锅炉系统变负荷运行过程中,主要存在密度波型流动不稳定性、压力降型流动不稳定性和热力型流动不稳定性,几种不稳定现象都影响系统的正常运行。流动不稳定性的主要影响因素包括热负荷分布、管道结构及系统流动参数等。由于分析和计算工具的发展,流动不稳定性的发生条件及其变化规律能较准确预测,大量试验及数值研究表明,热流密度越小,系统压力越大,进口节流系数越大,出口节流系数越小,则系统越趋于稳定。从管道结构上来看,加热长度越短,管道内径越大,则系统越稳定,且具有交叉连接的系统比没有交叉连接的系统和单通道系统更稳定。针对超超临界水流动不稳定性的研究,主要有试验和数值模拟2种方法。试验方法的优势在于可以有针对性地以实际物理系统为研究对象,为相应的数值模拟研究提供有价值的参考。考虑到水在超超临界压力和温度下的流动不稳定试验系统极为复杂,所需费用庞大,数值模拟就成为一种重要的研究手段,其可以借鉴成熟的两相沸腾研究成果,能够方便分析各种参数对流动不稳定性的影响规律。针对超超临界流体系统的流动不稳定性的数值模拟研究,其分析方法通常可分为频域法和时域法。频域分析方法的缺点在于不能很好地解决非线性问题,为有效解决频域分析方法非线性效应消失的问题,可通过Hopf分岔技术来确定极限环的振幅。时域法作为用于分析诸如振荡周期和混沌等非线性效应的最常用方法,结合一系列无量纲数,能在保留动态变化的同时,有效地描述亚临界及超超临界流体的流动不稳定边界。     

带流动密封阀的循环流化床的研究

在自行设计的循环流化床装置中,测定了床层阻力特性、临界流化速度和带出速度,考察了流动密封阀充气量、流化床流化气速以及装料量对流动密封阀流动特性的影响。结果表明,临界流化速度和带出速度与装料量无关,装料量在700 g左右时,流化系统稳定性高。适度提高流化密封阀底部充气量、流化床流化气速和装料量能够提高物料循环流率。     

循环喷动二维流化床流动的特性研究

分析了循环喷动流化床中固体的循环机理 ,考察了固体循环速率随操作参数和物性参数的变化规律 ,给出可用于设计和操作的综合考虑几何参数、操作参数及物性参数对固体循环流动影响的固体循环速率的关联式及计算颗粒喷射高度的关联式