高炉风口回旋区煤粉燃烧过程三维数值模拟

为更好地了解回旋区内气体、煤粉的各种经历效应，本文基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程，建立了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。将所建模型分别对冷态模型内气粒两相流动和某企业750m^3高炉风口回旋区内的气固两相三维流动和煤粉燃烧进行了数值模拟，并采用PDA对冷态模型内气粒两相流场进行了测量，结果表明，实验结果与冷态两相流动的模拟结果基本一致，平均相对误差为11．6％；热态模拟的模拟结果与国外实验测量结果较吻合，平均相对误差约为15．8％。该模型能够较准确地预测风口回旋区内的燃烧情况，可以减少高炉操作费用，正确指导生产实践。     

粉体水平管道分层流动速度分布的PDA研究

研究了气固两相分层流动在水平管道中的速度分布规律 ,进一步认识分层流动的两相作用机理 ,掌握分层流动的规律 .在一个采用流化罐给粉的气力输送试验台上 ,以平均粒径 35 .6 μm的玻璃微珠为试验物料 ,应用二维PDA系统 ,对水平方管内气固两相分层流动的速度分布进行了测量 ,并对试验数据进行了分析 .研究表明 ,在输送质量比不高于 2 0kg·kg-1(固 /气 )的输送条件下 ,PDA测量是可行的 ,分层流动的两相流场表现为湍流的特性 .随着输送浓度的提高 ,颗粒相对输送过程的影响越来越显著 ,脉动行为更加强烈 .     

颗粒物在矩形管道内流动的PIV实验研究

对水平管道内颗粒物运动规律进行研究。应用粒子图像测速（PIV）技术,在不同的气体流量下,对矩形管道在两种不同结构下的气固两相流的流动情况进行了测量,得到了平直通道和带肋通道中气体及固体颗粒的时均速度场,并分析比较了管道结构及气体流量对速度和粒子沉积的影响,发现加肋有助于粒子的沉积,且使通道内流动状态发生了较大改变。对深入了解管道内气固两相流动状况及数值模拟结果的评价提供了参考。     

穿层固粒在湍流边界层内的运动特性

本文对稀固相气固两相湍流边界层流动，在平均场的意义和在固粒不影响边界层特性与忽略固粒相互作用的假定下，分析了穿层团粒所受作用力及其它因素对固粒运动特性的影响，研究了固粒穿越边界层后碰撞壁面时的不同现象，提出了湍流边界层内固粒运动特性分类准则，并且从磨损的角度探讨了气固两相边界展流动研究的前景。     

非定常不稳定气固两相流动的离散涡数值仿真Ⅲ．非定常不稳定气固两相流动中颗粒运动与旋涡的相关结构

基于气固两相流动的离散涡模型与数值仿真方法，分别模拟了与重力方向垂直和与重力方向平行的平面内气固两相圆柱绕流（其中颗粒的St数为1.0），得到了流场中颗粒分布与旋涡分布的时间序列，由此进一步证明了高雷诺数下的二维气固两相流动中固体颗粒运动与流体旋涡存在着明确的相关结构：气体流经圆柱体时产生不稳定的剧烈分离流动，在圆柱绕流的尾迹区内存在着复杂的旋涡发展演化过程，由于流体旋涡对其周围固体颗粒的诱导作用，使得在尾迹区内中等尺度（St-0(1.0)的固体颗粒从均匀气固混合物中分离出来而往旋涡区运动，并最终在旋涡结构的外沿聚集。     

电阻层析成象的应用技术在两相/多相流检测中的应用

两相流（或多相流）是一种广泛存在的混合流动模式,电阻层析成象（ＥＲＴ）技术是一咎可用于液固,气液两相流参数检测的高新测量技术,从其数理基础出发,介绍了ＥＲＴ系统构成,技术特点,国内外研究现状以及ＥＲＴ技术关键和发展前景等。     

气液两相流动噪声特性及相含率测量模型

为了研究气液两相流噪声信号特性与体积相含率测量,采用多孔网与多孔孔板相结合的方法,设计了一种适合气液两相流动的噪声发生装置,运用CFD仿真优化设计了新型多孔孔板相含率测量装置,通过在管内设置多孔孔板阻流件,快速调整流场至平衡状态,突出噪声信号,以达到准确测量气液两相相含率的目的。利用声发射技术对流动噪声进行了探测,在河北大学气液两相流测试系统上进行了大量的实验测试,并运用现代信息处理方法对流动声发射信号进行了提取及分析,建立了泡状流、弹状流及过渡流型下气液两相流体积相含率测量模型,测量模型拟合体积含液率相对误差绝对值均低于4.8%。     

电阻层析成象技术在两相/多相流检测中的应用

两相流（或多相流）是一种广泛存在的混合流动模式,电阻层析成象（ＥＲＴ）技术是一种可用于液固、气液两相流参数检测的高新测量技术．从其数理基础出发,介绍了ＥＲＴ系统构成,技术特点、国内外研究现状以及ＥＲＴ技术关键和发展前景等．     

正交射流尾迹气固两相流动的数值模拟

运用气相ｋ－ｅ湍流模型和颗粒相代数方程模型对正交射流（垂直的交叉射流）尾迹气固两相流动进行了数值模拟，获得了该流动尾迹的气、固相速度分布，颗粒质量流分布，计算结果与实验值定性符合，文中探讨了一次风口（主流入口）粉气质量比对颗粒混合的影响以及颗粒对气相流场的影响，并得到了一些有价值的结论。     

气液两相流流型的ECT软测量技术

提出一种基于ECT技术的气液两相流流型判别软测量模型．以ECT传感器输出中提取的特征参数作为软测量模型中的辅助变量，气液两相流的流型作为模型中的主导变量，利用人工神经网络建立了主导变量和辅助变量之间的数学关系，进而实现对气液两相流流型的在线判别，仿真结果表明，此方法判别精度高、判别速度快，为两相流流型的在线辨识提供了一种有效的手段。     

气-液-固三相流化床冷态实验

以氮气为气相、蒸馏水为液相、铜粉为固相构建了的气-液-固三相流化床冷态实验装置,流化床反应器内径为50 mm、高为500 mm.采用Hilbert-Huang Transform分析了布风板上表面处压力脉动信号,考察了布风板压差和床内两固定测点间压差随气体流速的变化关系,使用降速法得到了气-液-固三相流化床的最小流化速度,并通过同步图像采集验证了该最小流化速度.结果表明:气体流速为14.85 mm/s时,固体颗粒之间碰撞剧烈,气、液、固三相混合均匀;随着气体流速的增加,两固定测点间压降呈现先降低,后增加,最后又降低的变化趋势;气-液-固三相流化床的最小流化速度约为17.4 mm/s.     

带有相变气固二相混合对流的数值研究

本文提出了一种描述带有相变的气固二相混合对流问题的数学模型和数值计算方法。高温融溶液滴在逆向气体流场中经历有三个阶段:液相冷却,固化和固相冷却。对于液滴的运动边界(相变)问题,本文提出了一种变时间步长焓法进行求解。气体颗粒二相流动、采用Eulerian-Lagr-aigian方法。对于Rayligh数大于10~6的湍流,本文应用了两方程(K-ε)模型。修正的SIMPLE方法和四阶Rlunge-Kutta法用来进行数值迭代求解。本文对一种直径为20米。高度为50米的尿素造粒塔作了简化,并完成了数值计算。文章表明浮升力对有相变的运动液滴历程有重要影响。本文所得的一些结果分析对工业尿素塔的设计有指导意义。     

气固两相流截面相浓度测量系统研究

为解决圆形封闭管道内气固两相流相浓度实时截面测量问题，首次提出一种新型有源栅极式相浓度检测方法，它可以有效地减少两相流型变化或不同相分布对测量值的影响．研制了一种新型本质抗干扰开关电容网络变送器与栅极探头匹配，构成相浓度测量系统．模拟各种流型进行了动态试验，结果表明：该系统性能稳定，精度高，对各种流型变化不敏感，是一套较理想的检测气固两相流相浓度装置     

连续三相喷射环流反应器的实验和数值模拟

利用Pavlov管和电导探针分别测量含小颗粒（Stokes数小于1.0）的连续气液固三相喷射环流反应器内轴向液速和气体体积分数分布. 提出大气泡-小气泡-浆态相三相流体力学模型,以模拟三相喷射环流反应器的流体力学行为,对大气泡相和小气泡相分别考虑尾涡加速和气泡阻碍效应并修正其曳力. 对于上升区和下降区,流场模拟结果均与实验结果较吻合. 利用模型预测不同固体体积分数下的气体体积分数与轴向液速分布,结果表明,在考虑的固体体积分数范围内,气体体积分数随固体体积分数增加而下降,液体循环速度随固体体积分数增加而略有上升,其原因主要是反应器内平均气泡直径随固体体积分数增加而增大,进而导致气泡浮升速度加大并增强周围流体的加速运动.     

一维不定常高载荷管道气力输送的一个工程计算方法

本文发展了一个关于管道中高载荷(m_γ>10)气固混合物气力输送的工程计算方法。利用此法可以求得包括两相速度、颗粒容积宁和压力等沿管道的分布的流动参数。计算结果表明,理论计算与实验数据相符得很好。本方法可应用于具有不同分段管道的长距离气力输送。     

碳热还原法合成氮化铝的机理与热力学条件

介绍了碳热还原制备氮化铝的各种反应机制 ,通过对各种反应机制的分析和热力学计算 ,评述了气固反应机制、固相反应机制和矿化剂催化反应机制的特点、反应过程和热力学条件 .根据对反应过程的热力学分析 ,认为有气相和液相参与的固相扩散反应机制 ,能够较好的解释碳热还原的反应过程 ,但反应的中间产物和两种不同机制之间的相互作用、转化条件等仍需进一步完善     

电厂输煤皮带落煤点趿尘装置的数值模拟与实践

对密闭罩内的湍流气．固两相流动进行了数值模拟。将气相作为连续介质，采用标准的k-ε双方程模型，并用SIMPLE算法对流场进行数值模拟；将固相作为离散相体系，采用离散相模型（DPM）的非偶合法追踪颗粒运动轨迹。通过对颗粒运动轨迹的分析，对该吸尘装置提出了改进措施，并进行了工业性试验，实际效果良好。     

电厂输煤皮带落煤点吸尘装置的数值模拟与实践

对密闭罩内的湍流气-固两相流动进行了数值模拟。将气相作为连续介质,采用标准的k-ε双方程模型,并用SIMPLE算法对流场进行数值模拟;将固相作为离散相体系,采用离散相模型(DPM)的非偶合法追踪颗粒运动轨迹。通过对颗粒运动轨迹的分析,对该吸尘装置提出了改进措施,并进行了工业性试验,实际效果良好。     

用VisualC++和COM开发多相流动数值计算软件

借鉴国外在开发数值计算软件上的模式,结合多相流动数值计算理论和COM结构程序设计方法,以气固两相流动为例,提出一种新的软件设计思路,基于这种思路,以Visual C 为开发工具,把数值计算软件分解为图形交互界面部分和计算组件部分,既解决了传统数值计算软件中的难以与用户交互的问题,又将计算程序分解为可以动态连接的组件,很好地解决了开发软件中的修改与升级问题。同时开发出的计算组件可以应用于Visual C ,Visual Basic等不同的程序编写环境,并且可以通过网络实现计算组件共享,从而有效地提高了编写数值计算软件的效率。