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相似文献
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1.
采用Eulerian多相流模型对膜生物反应器进行气液两相流数值模拟,对“对齐”和“对齐导流”两种反应器构型内部流场气含率、速度场和膜面液体流速进行了分析比较,并就布气方式进行了分析和优化,同时借助缩小实验模型对模拟结果进行了实验验证.结果表明:两种反应器构型流场内的气泡呈现出汇集于膜组件中心位置,然后在膜组件顶端散开的流动状态;导流作用对反应器内气含率分布的影响不大,但对速度场分布特性影响显著;体积缩小100倍的对齐导流模拟装置中的气液流动状态与CFD模拟结果基本一致;通过对布气方式的优化模拟发现,不均匀布气方式可以改善气体分布状况,提高反应器内气含率和流场的湍流强度.  相似文献   

2.
本文针对气液交叉流中液柱阵列脱除气相PM2.5过程的颗粒湍流扩散和热泳作用协同作用进行了实验研究和数值模拟。数学模型中引入颗粒随机轨道模型考察了热泳作用下PM2.5颗粒的运动情况,模拟结果与化学分析法和重量法的颗粒脱除实验结果进行了对比。结果表明采用重量法分析得到颗粒脱除率与化学分析法基本相同,验证了两种颗粒浓度实验检测方法的一致性;气相流速为1 m•s-1时,考虑颗粒湍流扩散影响相比于未考虑时,模拟数据与实验结果的相对偏差从-60%降至±30%,表明颗粒湍流扩散是本系统中影响颗粒脱除的重要因素。  相似文献   

3.
水膜技术在弯管处流动特性的数值模拟   总被引:1,自引:1,他引:0  
在超稠油输送过程中常常涉及到不同倾角的弯管流动问题,弯管内的流场由于受到弯管曲率的影响,较直管的流场复杂。其流场往往存在速度偏转和压力畸变,不仅造成能量的损失,而且对水膜面的稳定形成造成一定的影响。运用CFD软件,分别对水膜面通过45°和90°弯管工况下的流场进行了模拟。经过分析确定,采用水膜输送技术时在该工况下应选择90°弯管来提高管线高程。通过CFD软件进行模拟,可优化运行参数,对实际运行具有一定的理论指导意义。  相似文献   

4.
为测量水平管降膜分布参数,从而揭示降膜的流动特性,根据气液两相介质的电导特性,设计出一种测量水平管降膜厚度的电导探针系统,利用该系统进行了水平管周向不同位置液膜厚度分布规律的实验研究.结果表明,水平管降膜厚度的电导探针测量方法不仅切实可行,而且还能实现大角度范围测量,可扩展应用于垂直结构外部气液两相流动参数的分布测定.此外,管外液膜厚度随管间距的增加而减小,而且液膜波动加剧.与实验数据对比,发现Nusselt公式可以用来预测圆管上半周的液膜厚度,但下半周的数值明显偏大.在不同工况下,最薄的液膜并不是出现在β=90°的单点处,而是在β=90°~115°的区域内.  相似文献   

5.
为了研究无高差水平布管分离式热管在空调冷量回收中的应用情况,对无高差水平布管分离式热管换热器在不同充液率和不同驱动温差的条件下其前后空气温度分布均匀性和热管换热器的节能效果进行了实验研究。研究结果表明,空调系统引入此分离式热管系统后可节能9%-26%,有一定节能效果;在不同充液率和不同驱动温差下空气温度分布都不均匀,温度在热管换热器不同高度的测量点差别较大;热管换热器前后空气平均温差总体偏小,换热器换热面使用效率低。该结果为与动力型分离式热管性能作比较提供实验依据。  相似文献   

6.
选定轴向通量分布系数和比能耗产水效率作为目标函数,建立中空膜纤维在两相流场中外形尺寸的优化模型.根据数值模拟分析可知:短纤维的膜污染趋势较小,但相应的比能耗效率随之下降;扩大纤维内径有利于提高膜的抗污染性。但会减小膜纤维填充密度而使比能耗产水率降低.当膜纤维内外径为常数(DF0.6mm、Do=1.1mm)、设计通量为16~22t/(m2·h)时,最佳的膜纤维长度为1.45~1.86m;而当膜纤维内径在O.5~1.0mm范围内时,随着内径的增加,最佳的膜纤维长度范围为1.24~3.72m.  相似文献   

7.
生物法净化污水站H2S废气的试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用自主研制的移动式生物法废气净化中试装置对某制药厂污水站含H2S废气进行净化试验.研究了生物滴滤床(BTF)和生物滤床(BF)对H2S的去除效果及系统的稳定性.试验表明,BTF和BF工艺均能有效地去除废气中H2S,且运行稳定,在循环液温度为30℃、pH值分别为2.0和4.0,EBRT分别为13.5 s和18.4 s时,BTF和BF的平均去除效率>95%,H2S去除负荷极限分别为213.0 g/(m3·h)和149.8 g/(m3·h),当气量一定时,两系统H2S去除效率基本不受进气浓度影响.当BTF和BF的△P分别大于294.2和858.0 Pa/m填料时,H2S去除效率<85%;当BTF循环液中SO42-浓度>51.68 g/L时,系统H2S的去除效率<85%.  相似文献   

8.
借助自行研制并经改进的多点电导传感器和微机化实时在线测量系统,对垂直管外自由降膜流表面波的演化进行实时在线测量。结果表明,表面波的演化具有显著的非线性特性,其波形不仅与纵向距离和时间有关,而且还与液膜雷诺数有极大关系;此外,表面波的形态及其演化还对初始扰动比较敏感。根据测量结果估算了与数值模拟有关的波速。  相似文献   

9.
大面积金刚石薄膜的均匀性   总被引:2,自引:0,他引:2  
金刚石膜具有优异的电学、热学性质,均匀的大面积金刚石膜是其在电子领域工业化应用的前提。利用自行设计微波等离子体化学气相沉积装置在直径51 mm和76 mm硅片上制备金刚石薄膜。用扫描电子显微镜观察所得金刚石膜的表面形貌,用ZC36高阻仪测量金刚石薄膜的电阻率。通过电阻率和形貌的均匀性判断金刚石薄膜的均匀性。结果表明,基片位置的变化引起沉积温度和含碳基团的种类、浓度与原子氢浓度的改变,从而影响了金刚石薄膜的形核和生长过程,最终影响金刚石膜的均匀性。直径51 mm金刚石薄膜表面形貌比直径76 mm的薄膜更均匀,但两种尺寸金刚石膜中间和四周的电阻率数值都接近,达到108 Ω·cm,电阻率均匀性好。  相似文献   

10.
近年来,常压等离子体技术在水处理领域得到快速发展,具有较好的应用前景,但工业化应用还需降低运行能耗、提高处理效率。以结构复杂、性质稳定的亚甲基蓝模拟染料废水作为实验研究对象,采用易于工业化推广的常压条件下空气介质阻挡放电水处理反应器。研究放电电压、空气体积流量、初始浓度、初始pH值、初始电导率对亚甲基蓝废水处理效果的影响,定量分析·OH在介质阻挡放电反应器处理亚甲基蓝废水过程中的贡献。采用Box-Behnken响应面法,得到系统的最佳运行参数:初始pH值为4、放电电压为13 kV、初始浓度为100 mg/L。结果表明:该装置可以有效处理亚甲基蓝废水,且在最优条件下放电15 min,亚甲基蓝(MB)降解率为95.39%,能量效率为14.87 g/ kWh,反应速率为常数0.202 6 min-1,溶液COD值降低了62.63%,色度变化也较为明显,说明该装置可以工业化应用于有机染料废水的处理。  相似文献   

11.
An active cooling solution based on close-looped micro impinging jet is proposed for high power light emitting diodes (LEDs). In this system, a micro pump is utilized to enable the fluid circulation, impinging jet is used for heat exchange between LED chips and the present system. To check the feasibility of the present cooling system, the preliminary experiments are conducted without the intention of parameter opti-mization on micro jet device and other system components. The experiment results demonstrate that the present cooling system can achieve good cooling effect. For a 16.4 W input power, the surface temperature of 2 by 2 LED array is just 44.2℃ after 10 min operation, much lower than 112.2℃, which is measured without any active cool-ing techniques at the same input power. Experimental results also show that increase in the flow rate of micro pump will greatly enhance the heat transfer efficiency, how-ever, it will increase power consumption. Therefore, it should have a trade-off be-tween the flow rate and the power consumption. To find a suitable numerical model for next step parameter optimization, numerical simulation on the above experiment system is also conducted in this paper. The comparison between numerical and ex-periment results is presented. For two by two chip array, when the input power is 4 W, the surface average temperature achieved by a steady numerical simulation is 34℃, which is close to the value of 32.8℃ obtained by surface experiment test. The simu-lation results also demonstrate that the micro jet device in the present cooling sys-tem needs parameter optimization.  相似文献   

12.
为研究汽车碰撞散落物的行为力学特性,建立了汽车碰撞弹塑性散落物运动特性的仿真模型,模拟了四种条件下(散落高度一定时速度不同、散落速度一定时散落高度不同、散落高度与散落初速度一定时散落初始角度不同和散落初速度及散落角度一定时形状不同)弹塑性散落物的运动特性,进而分析了汽车碰撞弹塑性散落物的散落距离与散落速度、散落角度、散落高度及散落物形状之间的关系。结果表明:在散落体质量和体积相同的条件下,形状及散落初始角度对散落物距离影响较大,形状迎风面积是影响其运动持续时间、触地后翻滚和滑动的主要因素。散落物的散落角度在-65°≤α≤45°范围内的运动轨迹符合外弹道学理论,而在-90°≤α≤-65°及45°≤α≤90°发生回弹现象,偏离外弹道学理论轨迹。  相似文献   

13.
A numerical study of bitubular tubes with diaphragms compared with single and bitubular tubes subjected to dynamic axial impact force was presented. At first, the energy absorption response of the composite structure under axial loading was analyzed by finite element simulation. The results show that the efficiency of energy absorption can be improved by introducing diaphragms to the double-walled columns. Then, the effect of the amount and location of diaphragms, the shape and the size of the inner tubes, and the thickness of the composite structures were also studied numerically. The collision performance of the composite structure is affected by the deformation of diaphragms, as well as the interaction of outer and inner tube. The non-uniform distribution of diaphragms can improve the energy absorption efficiency of structures for a constant number of diaphragms. The specific energy absorption of the hexagonal inner tube is the highest, followed by the circular, octagonal and square ones.  相似文献   

14.
建立了苯- 甲苯单塔精馏的MESH 方程组,采用分割技术用计算机进行迭代求解,得到了塔内各理论板的气液流量、温度和浓度分布及塔顶和塔底热负荷,并计算了该过程的热力学效率为13 .97 % 。在此基础上,提出了苯- 甲苯的并流型双效精馏流程,并对该流程进行了工艺分析,确定了高压塔塔顶采出量及回流比为两个塔的协调变量。在规定各塔压和高压塔塔底流量的条件下,以综合效益为优化目标,以两塔的回流比为决策变量,采用一维定步长搜索给出决策变量改进值的方法进行优化计算,确定了双效精馏流程的工艺操作条件。优化计算结果表明,高压塔压力为34 .34 N/cm 2 ,回流比为1 .1 ,低压塔压力为常压,回流比为3 .2 的双效精馏比单塔精馏可节约供热量32 % ,节约蒸汽用量28 % ,且双效精馏过程的热力学效率可提高4 .39 % ,是一种非常有效的节能措施  相似文献   

15.

In this paper, the heat flow diagram of steam turbine model K-6-35 has been analyzed for innovative approaches towards improving the techno-economic and ecological indices of the small-scale power generation system. The numerical analysis is performed using IPSEpro process simulation software based on heat balance method under four different cases. It was found that the study of Solar Assisted Power Generation (SAPG) system has important practical significance in power generation with minimum pollutants and maximum efficiency. Both fuel-saving (FS) and power-boosting (PB) operation modes of the SAPG system are considered. Various types of stand-alone solar thermal power plants exhibited very low overall efficiency with many ecological advantages compared to the conventional thermal power plant based on fossil fuels. Besides, SAPG system with FS mode presented higher techno-economic indices and operation performance. An important reduction in fuel consumption and pollutant emissions could be obtained with SAPG system. Considering the hourly, daily, monthly, and yearly amount of saved fuel and reduced pollutants in the whole power plant, the SAPG system with FS mode can largely contribute to high ecological indices power generation. A thermal efficiency increased by 1.31% with specific equivalent fuel consumption decreased by 22.54 g/kWh was obtained with SAPG system. The coal consumption was reduced by 4.75% when SAPG system operates in FS mode.

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16.
铜陵发电厂#3机组是哈尔滨汽轮机有限责任公司引进美国技术制造,容量为300MW.机组投产后,供电煤耗率比日本同类机组高出30 g/(kW·h).原因:一是技术上比日本同类机组落后;二是设计、制造、运行方面的因素.本文从设计制造方面论述了三个因素:调节级效率低,中压缸效率低,凝汽器真空低,并且提出了相应的改进方案.供电煤耗率下降了3.46 g/(kW·h),起到了一定的经济效果.  相似文献   

17.
为提高天然气发动机的动力性和燃料经济性,对天然气发动机的点火提前角进行了优化研究.利用GTPower软件搭建了天然气发动机的仿真模型,通过理论分析与数值模拟相结合的方法,分析了点火提前角对天然气发动机缸内燃烧压力和燃烧温度、压力升高率、燃烧放热率、转矩及燃气消耗率的影响.在此基础上,利用DOE(design of experiments)模块,针对增压天然气发动机节气门全开、空燃比为22~25的工况,以转速和点火提前角为独立变量、以输出转矩为相关变量、以缸内燃烧压力峰值出现的位置及压力升高率限值为约束条件,进行了点火提前角的优化计算,得到了最佳点火提前角的三维MAP图.  相似文献   

18.
基于天然气部分氧化法制乙炔的产物中含有约54%的H2,提出了一个天然气制乙炔与燃料电池的集成系统。新系统采用天然气生产乙炔副产合成气,合成气经水气转化提高H2含量,H2经燃料电池高效转化,以及余热锅炉系统回收燃料电池的余热和排气。利用Aspen Plus模拟结果表明:基于584.3 kg.h-1进料的天然气,在POC反应温度1 773 K,吸收压力1.013 MPa,解析压力0.103 MPa的条件下,系统生产乙炔1.9 MW,向外输出电1.7 MW,系统净发电效率为26.8%,火用效率为43.4%。研究表明,新系统提高了乙炔生产的能量转换率。  相似文献   

19.
微电网系统是一个具有多能源输入的综合性能耗网络系统,系统高昂的运行成本已成为其大规模推广应用的一个关键性障碍。针对微电网系统内冷、热、电等多种负荷的能耗特性及能耗设备的运行特性,采用智能算法对数据进行分析拟合,得到系统内各能耗设备的动态能耗模型。通过分析一次能源对冷、热、电三种负荷的转换利用方式及各能源之间的互补关系,构建了微电网系统的经济运行优化模型,采用量子行为粒子群优化算法对其进行优化求解,得到系统的最佳能源结构及综合运行成本。考虑不同季节下系统的运行特点及负荷特性,利用不同的算例对所提模型的有效性和可行性进行了验证。  相似文献   

20.
对液柱受到激波冲击后在气流中的变形断裂过程进行了数值计算,研究了在该过程中RichtmyerMeshkov(RM)不稳定性的具体表现。应用Fluent软件,数值模拟了二维(2D)和三维(3D)液柱在激波马赫数为1.10、液柱初始直径为2.76mm的情况下,气/液界面上RM不稳定性的演化过程以及液体周围的流场。计算结果表明,初始扰动数目对RM不稳定性的影响显著;液柱在横截面平面(Z方向)发生变形失稳,导致沿液柱轴向出现变形失稳。数值计算的结果与已有的实验结果吻合较好。  相似文献   

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