滑片式梯形导向浮阀的流体力学性能研究

滑片式梯形导向浮阀是综合了梯形导向浮阀和滑动阀片笼罩式喷射浮阀的优点而开发的一种新型浮阀。文中以水和空气为介质,在φ1200 mm塔内,对3种带有不同开孔面积滑片的浮阀进行流体力学性能的测试。结果表明,滑片式梯形导向浮阀的流体力学综合性能比较好,操作弹性大,压降低,漏液和雾沫夹带量低。根据实验结果,回归得到有关压降、雾沫夹带、漏液的计算公式,对工程应用具有指导意义。     

径向流脱硝反应器的设计与流体力学模拟

设计了一种新型的径向流脱硝反应器,该脱硝反应器中内部催化剂床层采取倾斜安装方式,能够有效减小床层中对反应无贡献的空间区域,较大地提高了反应器内部的空间利用率用.气体的均匀流动对脱硝反应效率至关重要,采用调整内部催化剂床层倾角并在适当位置添加挡板以保证反应气体的均匀流动.采用Fluent 6.3模拟软件对内部催化剂床层进行模拟,模拟结果表明,倾角较小且在特定区域加入档板能有效提高反应气体流动的均匀性.     

注凝成形制备氧化锆陶瓷刀

本文采用注凝成形工艺制备氧化锆陶瓷刀。以超细氧化锆粉为原料。加入丙烯酰胺（单体）、N,N-亚甲基双丙烯酰胺（交联剂）、过硫酸铵（引发剂）、四甲基乙二胺（催化剂）、JA-281分散剂及氨水制备出了固相含量52％的氧化锆基陶瓷悬浮体,经注凝成形,1500℃烧结。文中比较了不同规格的锆粉．并确认了较适用于注凝成形的锆粉。同时,检测了注凝干燥坯体及烧结样品的相关理化性能,并将其与干压冷等静压成形坯体进行对比。结果表明．悬浮体固化后颗粒仍保持原有的位置,坯体光滑致密无气孔。生坯抗弯曲强度为24．19MPa,高于干压冷等静压的15．24MPa,注凝坯体经1500℃烧结．样品吸水率为0％、体积密度为6．13g／cm^3、抗弯强度为929．70MPa。     

多晶硅还原炉内流场及温度场的研究

多晶硅还原炉（CVD reactor）是西门子法生产多晶硅的主要设备。硅在多晶硅还原炉（CVD reactor）内的生长是一个复杂的过程,涉及动量、热量、质量传递以及化学反应,炉内流体流动分布是影响还原能耗的关键因素。在这项研究中主要考虑如何提高还原炉中流场和温度场的均匀性。提出了一种新的还原炉设计方案,与传统的多晶硅还原炉相比,在新的还原炉内加入了内罩,从而形成了一种不同的气体流动方式。在新的还原炉内,气体进口和气体出口被划分到不同的区域,气体从气体进口进入CVD reactor后向上流动同时参与气相沉积反应,反应后通过内罩的顶部,最后从气体出口流出。研究重点是内罩结构的设计,以期可以提高还原炉内部流场及温度的均匀性。通过计算流体力学研究,现在水平方向上温度梯度很小,同时有效地减小了回流区域面积。本研究提供了提高多晶硅还原炉内部流场及温度场均匀性的方法。     

在高压下规整填料中的流动实验研究

Both distillation performance and hydrodynamic study for backmixing by tracer technique were carried out in a high-pressure packed column with 0.15 m inner diameter over a wide range of operating conditions. Isobutane and n-pentane are employed as test mixture in the distillation experiment and air/water is used for the hydrodynamic study. The column is installed with Mellapak 350Y structured packing and the total packing height is 2.0 m. With the increasing operating pressure, the separation efficiency increases slightly while the F-factor corresponding to the maximum efficiency at each pressure is descending. It is noted that, at all operating pressures, with the increase of F-factor, the packing efficiency is slightly higher up to the flooding point. The application of SRP model to high-pressure distillation gives much lower values of HTUOG than those obtained experimentally. An additional term, the height of mixing unit, is introduced to correct the SRP model and improve its accuracy at high pressure. From the tracer experiments, the height of mixing unit for gas phase was found to be larger than that for the liquid phase. From this viewpoint, it is believed that the gas phase backmixing gives more unfavorable influence on the separation efficiency in comparison with liquid phase.     

新型多晶硅还原炉底盘流动与传热的数值模拟

多晶硅还原炉的底盘取热结构对降低能耗有很大影响,提出了一种新型的多晶硅还原炉底盘均匀取热结构,并就其温度均匀性、冷却效果与传统底盘结构进行比较。该新型底盘结构由中间隔板分为2层,并在隔板上安装电极位置的孔周围焊接竖直环隙。冷却水由隔板下层的冷却水进口进入底盘并流经各电极周围的环隙进入隔板上层的还原炉底盘上底板实现均匀取热。与传统多晶硅还原炉底盘结构相比,该结构克服了传统结构下底盘取热不均匀的问题。就新型底盘取热结构中的单棒环隙结构进行模拟优化。重点考察环隙上焊接挡板的厚度、宽度及数量对冷却效果的影响。300 K的冷却水做工作介质,底盘材料用不锈钢。模拟后得到的单棒环隙结构的最适宜结果为竖直环隙挡板厚度1 mm,挡板宽度1 mm,挡板间距10 mm;水平环面挡板厚度1 mm,挡板宽度1 mm,挡板间距10 mm;换热效果较传统底盘提高32%,温度均匀性提高54%。     

旋流强化中空纤维膜组件结构优化及壳程流动研究

提出并优化了一种旋转流强化的膜组件水力学模型。Box-Behnken方法用于进口直径、进口长度、膜壳高度、进/出口端管长度、球突结构直径,进出口倾斜角度的多参数的实验设计,获得了响应变量最优的膜组件设计方案。通过雷诺应力RSM湍流模型与基于Euler-Lagrange算法的离散相DPM模型的耦合计算,模拟研究了三维模型内液固两相流的颗粒停留时间分布、流体力学特征。模拟结果显示,旋流强化的膜组件壳程的速度分布更加均匀,膜面剪切应力高;湍流耗散率、涡量分布不同于传统膜组件。实验结果证实,优化后的膜组件具有高产水量、低压力降,膜污染速率低的特点。     

综采工作面停产期间防灭火监测及管理

以长期停产的综采工作面为例,介绍了通风系统调整、封堵漏风通道、采空区蓄水、喷洒阻化剂及注氮防灭火等综合防灭火技术管理手段。以综采工作面架间温度、采空区温度,工作面架间CO,采空区、工作面回风巷CO及自然发火标志性气体为监测对象,经现场试验,综采工作面采空区及回风隅角CO浓度显著降低,综采工作面采空区温度显著降低。通过综合防灭火措施的有效实施,破坏了采空区遗煤自然发火所需的蓄热条件,杜绝了采空区自然发火隐患,取得了良好的防灭火效果,保证了综采工作面在停产期间的安全,为工作面后期正常安全回采创造了有利条件。     

红庆河煤矿综采工作面采空区“三带”测定及模拟分析

根据红庆河煤矿综采工作面采空区自燃“三带”现场实测数据,采用氧气浓度划分法对工作面采空区自燃“三带”进行划分;利用FLUENT数值计算软件模拟分析综采工作面采空区风流流场、温度场等,分析验证采空区氧气浓度、CO浓度、漏风速率、温度等变化规律,并与数值模拟中采用漏风强度法划分的采空区自燃“三带”进行验证,确认了采空区“三带”现场实测的可靠性、准确性。结果表明:综采工作面采空区“两道”漏风严重,氧化升温带在进、回风巷分布范围较广;现场实测与数值模拟的结果变化趋势相一致,可以用来指导实际生产。     

红庆河煤矿3~(-1)煤层自然发火标志性气体研究及应用

为了更加准确地对红庆河煤矿3~(-1)煤层的自然发火情况进行预测预报,在该煤层的3-1402综采工作面进行了煤样采集,为综合反映不同煤粒粒径对煤自燃的影响,在试验室里选取粒径:0～1 mm、1～3 mm、3～5 mm、5～10 mm共计4种煤粒,按质量比1∶1∶1∶1充分混合后,进行了煤的氧化升温试验。得出了不同供氧浓度(供氧浓度分别为8%、9%和10%及空气供氧条件)下的CO、C_2H_2、C_2H_4及其他气体的产生量曲线,以及不同供氧浓度下的CO、C_2H_2、C_2H_4及其他气体与温度的关系。根据煤炭的自燃标志性气体的选取原则,结合煤样的程序升温试验结果及红庆河煤矿井下的实际条件,优选出了红庆河煤矿3~(-1)煤层煤炭自燃氧化的标志性气体的种类及指标;同时确定了红庆河煤矿3~(-1)煤层自燃分级预警指标。