驻极体过滤器过滤特性的数值研究

利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)对驻极体过滤器内的气-固两相流动特性进行数值研究,计算了过滤器内部电场的分布及带电颗粒经过驻极体过滤器时的压力损失和渗透率。结果表明:对于颗粒粒径dp≤0.1μm的颗粒,静电力在其捕集过程中占主导作用;随着粒径的增加,静电力的影响逐渐减弱。对于粒径范围在0.05～0.5μm的颗粒,驻极体过滤器的渗透率随迎面风速的增大而增大。另外,从驻极体过滤器内颗粒运动轨迹可以看出,在驻极体过滤器的背风面有带电颗粒的沉积,这种颗粒沉积可能是驻极体过滤器低渗透率,低阻力的主要原因之一。     

通风管道内温湿度对颗粒沉积的影响

于矩形断面0．3m×0．2m、长度3m的通风管道中,对完全发展湍流中的颗粒沉积进行了模拟计算。由于空调通风管道内空气温、湿度有所变化,因此综合考虑了热泳力及湿度对颗粒沉积的影响,采用拉格朗日法随机轨道模型进行了3000个颗粒沉积的模拟研究。在粒径范围0．01～50μm、管道风速5m／s的条件下,得到了无因次沉积速率随无因次松弛时间变化曲线并与前人的研究结果进行了比较,结果表明曲线呈现“V”形分布,模拟结果与前人研究结果基本一致。针对粒径19m的颗粒,调查了温度及湿度对颗粒沉积的影响,结果表明由气流与管壁的温差产生的热泳力加速了颗粒沉积,并随温差的增加而呈提高趋势;随着空气相对湿度的提高,颗粒沉积速率也相应增加,     

静电旋风分离器的研究现状与进展

论述了静电旋风分离器分离机理、合理结构、三维流场以及数学模型的研究现状,并提出”低阻高效”仍是静电旋风分离器的发展方向,为达到这一目的仍需应用数学模型对其进行结构优化,同时还应对其流场进行模拟,为获得更加合理的结构奠定理论基础。     

钢铁厂原料堆粉尘无组织排放抑制技术进展

钢铁厂原料堆在风蚀作用、卸料以及取料过程中无组织排放的粉尘严重污染周围空气,危害工人身体健康。阐述了目前钢铁厂原料堆粉尘无组织排放抑制技术及存在的问题,通过原料堆的静态扬尘量以及动态扬尘量的估算公式,表明减小环境的来流风速与原料堆起尘临界风速的差值可有效降低粉尘的无组织排放量;介绍了喷水抑尘、喷抑尘剂抑尘、防风抑尘网抑尘、封闭料场抑尘以及新型生物纳膜抑尘、云雾抑尘技术,对比了这些技术的抑尘机理、抑尘效率、影响因素、技术优缺点,得出使抑尘效果最优的结构参数,提出未来应关注的研究方向。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯滤料超疏水表面的制备及性能

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)滤料为基体材料,正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为改性剂,采用溶胶-凝胶法,制备超疏水性PET滤料。在此基础上,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM-EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和接触角测试仪研究PET滤料改性前后的微观形貌、表面组成以及接触角等参数。研究表明:改性前后滤料微观孔隙率基本不变,TEOS改性的PET(T-PET)滤料由于形成大量亲水性的—OH基团,呈现完全润湿性;MTES改性的PET(M-PET)滤料表面存在疏水性的—CH₃基团,呈现高疏水性;TEOS和MTES共同改性的PET (MT-PET)滤料表面由于大量疏水性的—CH₃基团,且有大量的含有—CH₃基团SiO₂纳米粒子沉积在纤维表面,降低了滤料表面能,形成纳米级粗糙、褶皱甚至凸起形态;MT-PET的静态接触角(WCA)为(158.8±1.2)°,流失角(WSA)为(6.9±1.5)°,达到超疏水状态。此外,通过喷涂湿粉尘和水中浸泡(室温)滤料对比试验,表明MT-PET滤料具有良好的自清洁性能与稳定性。综上,本文中MT-PET超疏水滤料的制备,对于高湿环境下的袋式除尘材料的研究开发具有潜在价值。      

转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔喷嘴布置方式对喷淋特性的影响

采用离散相模型对新OG系统高效喷淋塔入口段及主体段喷嘴的布置方式进行数值模拟,考察了喷嘴喷射方向和喷淋层数对雾化场气流分布和降温效果的影响。结果表明,喷嘴的喷射方向和塔内的喷淋层数对雾化场的气流分布和降温效果影响较大;喷淋塔入口段采用逆流喷射时,出口截面的速度分布最均匀且降温效果最好;高效喷淋塔的主体段的喷淋层数为5时,塔内烟气的速度流场较均匀,且中心区域的气流速度为2~4 m/s,有助于延长气体与液滴的作用时间;随喷淋层数增加,塔内温度梯度变化增大,水蒸气质量分数分布与温度分布对应,塔内的平均湍动能逐渐增高。     

圆管中相变微胶囊悬浮液层流状态下的融化特性

采用基于双流体模型开发的计算程序模拟了圆管内潜热型功能热流体在均匀热流密度条件下层流流动时的融化特性,模型中相变材料为正十六烷,壳层材料为尿素-甲醛树脂,载流体为去离子水. 分析了Re数、相变微胶囊颗粒体积浓度、热流密度对融化特性的影响. 结果表明,当潜热型功能热流体流过被加热圆管时,存在非融化、融化和完全融化区域;随Re数增加,管道近壁处和中心处的融化起始和终止点均向出口处移动,融化区域逐渐变长;随颗粒浓度增加,管道中心处的融化起始和终止点均逐渐向出口处移动,而近壁处的融化区域起始和终止点则基本保持不变,融化区域同样得到延伸;壁面热流密度越大,近壁处和中心处融化区域起始和终止点越靠近入口位置,对应的融化区域则越短.     

褶皱滤袋脉冲喷吹清灰性能实验研究

与圆形滤袋相比，褶皱滤袋可以增大过滤面积，相同处理风量下可减少设备占地尺寸。为了提高褶皱滤袋的清灰性能，搭建褶皱滤袋脉冲喷吹实验系统，实验研究脉冲压力、脉冲宽度、褶皱比对褶皱滤袋沿长度方向侧壁峰值压力分布规律的影响。结果表明：不同喷吹参数时，褶皱滤袋侧壁峰值压力沿长度方向逐渐减小，靠近滤袋底部峰值压力又略微增大；脉冲压力对侧壁峰值压力影响显著，侧壁峰值压力随着脉冲压力增加而增大；脉冲宽度对侧壁峰值压力影响不显著，褶皱比对侧壁峰值压力影响较显著，当脉冲压力为0.4～0.6 MPa、脉冲宽度为100～200 ms时，褶皱比为0.71的滤袋清灰效果更好；粉尘动态脱离结果表明清灰是在高速脉冲气流携带和滤袋膨胀2种机制下共同实现的。     

转炉一次除尘新OG系统设计软件开发及应用

为提升新OG系统设计效率,基于计算机辅助设计方法,利用Visual Basic 6.0对新OG系统中除尘设备的关键参数进行可视化设计。利用ActiveX Automation二次开发工具实现AutoCAD参数化绘图。在不同工况下,对洗涤塔与环缝文氏管进行参数设计,并输出其主体设计图。建立旋流脱水器数值模拟结果调用窗口,输出其相关特性,为设计提供参考。转炉一次除尘新OG系统设计软件可实现参数化设计、绘图与模拟结果调用功能的集成。