双粒度混合烧结矿颗粒填充床压降实验

为了揭示双粒度混合烧结矿颗粒填充床阻力特性规律,采用实验方法测量双粒度烧结矿颗粒填充床的压降,对表观流速在0.3~1.8m/s范围内的填充床宏观特性参数、空隙流动状态和阻力因子进行研究,并与玻璃球颗粒进行比较.结果表明:双粒度混合烧结矿填充床的渗透率K随着粒度增加最终相对单一粒度增大40%,Forchheimer系数F随粒度分布范围的增大而增加;空隙流动进入不稳定的过渡区和湍流区的速度比单一粒度有所降低;壁面效应修正黏性项系数Aw和Bw整体减小;提出包含粒度分布范围的混合粒度烧结矿填充床阻力预测公式,对修正黏性项系数Aw平均预测误差小于12.3%,对修正惯性项系数Bw平均预测误差小于3.4%.     

壁流蜂窝式微填充床制备及变压吸附中的应用

针对普通固定吸附床压降较大,吸附剂利用效率较低的问题,以壁流式蜂窝陶瓷为基础,制备新型的微填充吸附床.研究该装置的压降、流体分布等流动特性,将壁流式蜂窝陶瓷微填充吸附床应用于变压吸附脱碳过程.实验表明,壁流蜂窝式微填充床的压降极低,流体分配平均,填充层内各处的吸附负荷均匀.通过变压吸附实验研究混合气体CO2-N2体系下吸附床的动态吸附性能,考察压力、浓度和流量对穿透曲线的影响,研究吸附剂再生以及连续变压吸附操作对床层吸附容量的影响规律,实验数据与所建立的微填充床数学模型符合良好.实验和模拟结果表明,该壁流蜂窝式微填充床是一个较理想的吸附床几何构型.     

增材制造技术粉床的数值模拟与分析

选择性激光烧结等增材制造工艺中粉床特性对成型工艺有重要影响。针对颗粒粒径分布类型和层厚等对粉床特性有影响的问题,通过分析增材制造技术中粉床填充过程,提出了一种基于离散元法的增材制造粉床的数值模拟分析方法,分析论述了不同粒径分布和不同层厚对粉床填充性能的影响。结果表明：单一粒径粉床和粒径高斯分布粉床的填充密度和平均配位系数均随着层厚的增大而增大,最后趋于稳定;单一粒径粉床和粒径高斯分布粉床的填充密度和平均配位系数在层厚为80μm和400μm时均大致相等,在其它层厚时,粒径高斯分布粉床的填充密度高于单一粒径粉床的填充密度,且差值随着层厚的增大先增大后减小;单一粒径粉床的平均配位系数高于粒径高斯分布粉床的平均配位系数,且差值随着层厚的增大先增大后减小。这些研究结果可为增材制造粉床颗粒粒径分布类型和层厚选取提供参考依据。     

锰渣掺合料在混凝土中的试验研究

锰渣作为生产锰铁合金的副产物,通常被当作工业废弃物堆积,填埋,所以将其作为混凝土掺合料有效的资源化利用具有重要意义.通过对C20、C40、C50 3个等级混凝土进行不同锰渣掺量的试验,测试其强度变化趋势.试验发现,在C20混凝土中,锰渣掺量可以超过30%,微集料填充作用突出;在C40、C50凝土中,锰渣掺量在20%时,强度均超过基准混凝土.研究表明:锰渣在混凝土中前期主要起到微集料作用,调节混凝土的颗粒级配,可以使混凝土更加密实,孔隙形貌改变;当微小的锰渣颗粒填充到混凝土孔隙中,混凝土便能达到很好堆积效果,减少碱环境,使混凝土达到更好的强度和耐久性能.     

三相分布板对外循环流化床压降影响的实验研究

在气液固外循环流化床换热器的下管箱安装了不同型式的三相分布板,考察了分布板开孔率、安装高度,操作参数等对全床压降的影响.研究表明,分布板的开孔率、安装高度、液体流量、固体体积分率和颗粒粒度分布等对全床压降有较大影响;得到了在稳定操作情况下,使得全床压降较小且固体颗粒和气泡在管束中分布效果较好的设计参数,以指导工程实际应用.     

鼓泡流化床流动特性的直接颗粒模拟

为了考察流化床中颗粒和气泡运动的基本规律，对两维鼓泡流化床进行了数值模拟.在假设气相为无黏不可压的条件下，求解了体积平均后的欧拉方程，并利用离散单元法（DEM）模拟了颗粒间的碰撞及颗粒与壁面间的碰撞过程.模拟中跟踪了约90 000个颗粒，统计了不同床高截面上颗粒及气体纵向平均速度的分布，并对不同表观空气风速和床高下床内压降以及压力波动进行了研究.结果表明，DEM方法能很好地模拟鼓泡床内的流动特性.在床内较低截面上，颗粒及气体的平均速度沿水平方向呈现两个峰，而在较高截面上合并为一个峰.且表观风速越大，气泡运动速度越高.     

导向充气喷动床流动行为研究——充气位置的影响

在直径92mm的有机玻璃制的带导向管的充气喷动床中,以玻璃珠为实验物料,在不同的充气量,不同充气位置,导向管不同开孔率条件下,对充气喷动床的床层压降和颗粒在环形区的下移速度进行研究,研究发现通过调节充气的位置或大小和导向管的开孔率,可以调节颗粒在环形区的停留时间,也可以使床层压降发生变化,在其它条件不变的情况下,底部充气时,床层压降和颗粒下移速度均随充气量的增大而增大;改变位置充气时,床层压降和颗粒下移速度均随充气位置的升高而降低;在同一水平面上,充气位置分布越均匀,颗粒下移速度越接近其平均值,但对床层压降无明显影响。     

石粉含量对机制砂性能影响的试验研究

为了更好地研究机制砂对混凝土性能的影响,以福刚石灰岩机制砂和石粉为例,系统地研究了石粉含量对机制砂级配、细度模数、堆积密度(空隙率)的影响.试验结果表明,石粉含量对0.15 mm档的累计筛余和细度模数的影响呈线性关系;石粉含量对机制砂空隙率的影响则可用非均一球形颗粒的填充理论来解释.这不仅有助于更好地研究机制砂对混凝土性能的影响,而且还有助于指导机制砂的生产.     

双循环流化床石英砂颗粒流动特性研究

流化介质的流动特性是影响双循环流化床稳定运行的关键。在自行搭建的双循环流化床系统上,分别进行提升管风速、气化室风速、初始床层物料量对颗粒循环流率、两床压降的影响的实验研究,发现:随着气化室风速增加,循环流率和气化室压降增加变化不明显,提升管压降呈现一定增加趋势;随提升管风速的增加,颗粒循环流率和气化室压降增加,但提升管压降减小;随初始床层物料增加,颗粒循环流率、提升管压降和气化室压降均呈现增加趋势。通过对流化介质流动特性影响因素的研究,可初步掌握系统内的物料浓度分布,为双循环流化床的运行控制提供一定的指导参考。     

热风和真空干燥玉米淀粉颗粒形貌及偏光特征变化

为了探明干燥方式和条件对玉米淀粉颗粒特性的影响,对热风和真空干燥后玉米的淀粉颗粒形貌及偏光十字特征进行了分析.结果表明:原料玉米、自然干燥和低温干燥淀粉颗粒的粒形完好,有明亮的偏光十字;而高温干燥下淀粉颗粒的偏光十字出现偏移和模糊.观察玉米干燥后的淀粉形貌和偏光十字可直接反映玉米的干燥品质特性.     

气固两相分支管路输送特性的试验研究

在水平T型分支管道中,用压缩空气对平均粒径为0.25 mm砂石进行气力输送试验。通过试验,当输送气速和分支管路流量控制阀开度变化时,对分支管路各自的阻力特性和固相颗粒在各分支管路中的流量分配特性进行了研究。结果表明,在发送压力保持不变的情况下,随着表观气速的减小,气固两相流在各分支管路单位长度上的压差,当开始时逐渐减小;但当气速下降到一定程度后,各分支管路单位长度压差转而增大;当各分支管路流量控制阀的开度差值变大时,分支管路各自的单位长度压差曲线逐渐远离,而固相颗粒在分支管路中的流量分配情况也发生较大变化。     

三相流化床除CO_2研究

三相流化床除CO_2器(TBD)是一种新型的除CO_2器。用三相流化床作为除CO_2器的研究工作,国内外均未见报导。本文初步探讨了气体速度、喷淋密度、床层静止高度、填料球密度,单个填料球表面积对三相流化床除co_2器的床层压降、床层膨胀高度,出水CO_2含量、脱吸效率、传质系数K_L值的影响。三相流化床除CO_2器与固定床除co_2器相比、在达到同样出水水量和水质条件下,填料高度由3[m]降到0.05～0.1[m],装置直径为固定床的1/2。     

中高开孔率多孔板高温环境下阻力特性试验研究

为了研究实际工作环境下中高开孔率多孔板的阻力特性,针对0.3≤开孔率≤0.68、0.21≤相对厚度≤0.5的多孔板,采用与实际烟温相似的空气介质进行阻力特性研究.通过试验发现,多孔板压降随着雷诺数的增大而增大,当雷诺数增大时,不同开孔率多孔板的压降差距逐渐增大;气体温度和雷诺数对多孔板阻力系数几乎无影响.多孔板开孔率与相对厚度对阻力系数的影响较大,阻力系数均随着开孔率和相对厚度的增大而降低.     

空气-SRNA-4催化剂磁流化床动力学研究

在内径和高分别为140mm和1600 mm气固磁流化床反应器内,分别以空气和SRNA-4催化剂(平均粒径50μm)为气相和固相,采用不同外加磁场强度对磁流化床动力学进行了研究。应用计算流体力学软件FLUENT 6.2对磁流化床内局部固含率和床层压降进行了模拟计算。模拟结果显示:无磁场作用时,随表观气速增加,床层界面变化剧烈,床内局部固含率的分布极不均匀,床层压降升高。随着磁场强度增加,气泡的数目和尺寸减小,床中局部固含率增大,且分布变得较均匀,床层压降呈现下降趋势。模拟结果与实验数据吻合良好。     

气液并流通过波纹筛板填料的流体力学性能

脉冲流是堆叠筛板填料中的一种特殊流型，因其具有较高的传质传热效率而受到关注。本文从强化气液相互作用、扩展脉冲流操作区域的角度提出波纹筛板填料，并通过实验研究了三种规格波纹板填料中的两相流压降特性和脉冲流行为。结果表明，与普通筛板填料相比，波纹板填料中脉冲流的操作范围显著扩展、脉冲流强度也同时增强；突出特点是，脉冲流的出现有一起始液量，且该起始液量随着孔径的减小而减小，筛孔较大的两种波纹板填料中出现脉冲流的起始液量相较于普通筛板显著降低，三种波纹筛板脉冲流操作区域的上限气量均显著提高。波纹板填料中两相流压降的变化以及操作参数、孔径及开孔率等结构参数的影响规律类似于普通筛板填料，两相流压降随着气、液流量的增加而增大，随着板数的增加呈线性增加关系；筛板孔径和填料开孔率的减小都导致压降的增加，二者影响的显著性是相对的且与两相流量有关；由于流动不规则性增强，波纹板单板压降同比高于普通筛板。综合实验数据，提出了波纹筛板填料的干、湿板阻力系数关联式和脉冲流操作区域的上、下限气、液相雷诺数关联式，其预测值与实验结果相对偏差均在15%以内，可供波纹板堆叠填料的应用设计参考。     

导向充气喷动床流动特性研究：开孔方式及开孔率的影响

在Φ９２ｍｍ有机玻璃床反应器内,以绿豆为实验物料,以空气作流动介质,考察导向管下开孔时,开孔率对导向充气喷动床的床层压降,最小喷动速度,最大允许充气速度及颗粒在壁效应区的下移速度的影响,并与上开孔的结果相比较。结果表明;下开孔方式也能调节和控制颗粒在环形区的停留时间;当开孔率０〈ψ〈１时,下开孔导向充气喷动床的床层压降和最小喷动速度小于上开孔时对应的值;     

导向管充气喷动床流动行为研究

在直径92mm的导向管喷动床内，引入充气，对充气对喷动床环形区内颗粒床层的压降、颗粒循环速率以及环形区内气体分布进行研究．研究发现：在临界充气速度范围内，环形区内颗粒床层的压降、颗粒循环速率均随充气速度增加而增加；环形区内气体速度随充气流量的增加而增加，且存在一个使颗粒床层保持稳定移动床的临界充气速度．建立导向充气喷动床的流动行为数学模型，计算值与实验值吻合，可作为导向充气喷动床设计与操作的参考。     

导向管充气喷动床的流动与传热特性研究

在直径９２ｍｍ的有机玻璃制导向管充气喷动床反应器内,以玻璃珠为实验物料,以空气为喷动和充气气体,在导向管充气喷动床的最大允许充气速度范围内,考察充气速度对导向管充气喷动床的最小喷动速度、床层压降、中心喷泉高度的影响,采用示踪粒子的方法,研究充气速度对颗粒在壁效应区的下移速度的影响。并考察了热模装置内充气速度对壁与床层间传热系数的影响。结果表明：充气有利于导向管喷动床的喷动床的喷动及操作稳定性;充气     

并流旋转床中液滴运动规律及发散型填料设计

液滴粒径是影响旋转床中气液传质的重要因素。通过分析液滴的运动和气体的流场特性,构建液滴在单级雾化并流旋转床中的二维运动模型,探索液滴群粒径分布。根据液滴速率和粒径分布确定填料的径向间距,设计了发散型丝网填料。该填料增大了相界比表面积,对提高传热传质效率,优化旋转床脱硫工艺具有一定的意义。     

侧向进气浅床层填料塔气流分布性能的研究

本文对内径φ２８５ｍｍ的侧向进气浅床层填料塔内的气流分布性能进行了研究。结果表明：支承板型式，填料层高度和截面积比ＡＴ／ＡＰ是影响气流分布的主要因素；气流量和支承板离进口管高度的影响可以忽略。气体喷射型支承板具有分布性能好的优点，尤其适合在浅床层填料塔中使用。