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1.
直接数值模拟三维气固两相混合层中颗粒与流体的双向耦合   总被引:22,自引:15,他引:7  
该文对随时间发展模式的三维气固两相混合层中颗粒与流体的双相偶合作用进行了直接数值模拟。气相流场采用拟谱方法对N—S方程组进行直接求解,计算颗粒场时,选取Stokes数等于5的颗粒,采用Lagrangian方法跟踪其运动。重点考察了颗粒相与流体相间的相互作用,分析了不同质量携带率的颗粒对流场特性的修正以及对颗粒扩散的影响。模拟结果表明:混合层流动在考虑颗粒的反作用时大涡结构的卷起和配对仍然占支配地位:颗粒延滞了混合层中大涡结构的发展,降低了大涡结构的长度尺寸;在大涡卷起过程中,颗粒会衰减气相湍流的能量,衰减的程度随颗粒质量携带率的增大而增大。而在大涡配对过程中,颗粒使气相湍流的能量增加,并且增加的程度随颗粒质量携带率的增大而增大。此外,颗粒的出现,增加了流体的混合程度,削弱了颗粒在流场中的扩散程度。  相似文献
2.
新型煤气化燃烧集成制氢系统的热力学研究   总被引:16,自引:10,他引:6  
对于以CaO为CO2接受体的无氧气化法为基础的新型煤气化燃烧集成制氢系统进行了化学热力学分析,以化学热力学平衡为基础研究了温度、压力、煤种、H2O/C比对制氢过程的影响。计算结果表明CaO的加入在一定条件下可以大大提高H2产量,气化过程的温度过高会引起CaCO3的重新分解,而温度过低则降低H2产量,合适的温度为850℃左右,合适的压力范围为2-3MPa。以纯碳为原料、气化炉中碳转化率为69%时,半焦燃烧的热量可以满足CaCO3的分解。当H2O/C在3.0-3.5之间时,气化效率达到79%左右,制氢效率为65%左右,产品气中H2含量为85%左右。与烟煤、褐煤相比,无烟煤为原料时产品气中H2含量最高,接近于以纯碳为原料的工况,而褐煤由于挥发份中CH4的含量多导致H2含量降低。  相似文献
3.
分离涡方法模拟浓淡气固射流两相非稳态流动特性研究   总被引:15,自引:8,他引:7  
利用分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES)这一新型湍流模拟技术对撞击式浓淡燃烧器内部和出口射流的气固两相流动结构进行了模拟,获得了浓淡燃烧器出口射流的旋涡拟序结构,模拟了射流出口旋涡生成、发展和脱落的规律。对于颗粒场,应用了Lagrangian方法跟踪颗粒运动,获得了浓淡燃烧器出口射流中不同Stokes数颗粒在射流流场旋涡拟序结构作用下的运动扩散规律。结果表明,射流外边界处的大涡是引起浓淡侧小颗粒相互混合的主要因素,而煤粉气流中Stokes数大于1的颗粒在射流中基本不会发生浓淡混合现象,燃烧器下游的浓淡分离效果可以在较长的距离内得到保持。  相似文献
4.
三维混合层的直接数值模拟和实验验证   总被引:12,自引:10,他引:2  
为了验证直接数值模拟三维中低流动雷诺数湍流的正确性和可靠性,该文采用拟谱方法对三维平面混合层流场进行了直接数值模拟,并将数值模拟得到的结果与Lasheras等的平面混合层经典实验结果进行了对比.定量比较了流场不同断面的流向速度平均值、脉动强度、混合层的动量厚度及涡量厚度等流动量.结果表明,直接数值模拟的结果与实验结果吻合良好,证明了直接数值模拟中低三维混合层的正确性和有效性,为扩大直接数值模拟的应用打下了基础.  相似文献
5.
W型火焰煤粉锅炉炉内三维流动和燃烧过程的数值模拟   总被引:11,自引:3,他引:8  
本文对W型火焰煤粉锅炉炉内气-固两相三维流动,换热和气-固两相湍流燃烧进行了全面的数值模拟,对三种不同炉型的流场作了计算比较,文中详细全面地预报W型火焰煤粉锅炉内气-固两相流动,温度场分布,各气相组份浓度场分布,发热率分布,煤粉颗粒及挥发份和一氧化碳的燃烬情况等。  相似文献
6.
一种气固两相流中弯管抗磨方法的数值试验研究   总被引:11,自引:5,他引:6  
该文介绍一种在气固两相流中的弯管抗磨技术肋条弯管.在这种弯管中,具有一定截面几何形状(方形或矩形)的肋条按一定间距分布在直角弯管内20°~80°的外侧壁上.文中运用数值试验的方法对该项技术进行了研究.数值试验分两步进行,先对气流场采用欧拉法进行数值模拟,再用拉格郎日法对颗粒进行跟踪.计算中对颗粒碰撞壁面的速度和角度进行了统计,从根本上揭示了肋条弯管比光滑弯管抗磨的原因.计算结果表明,在相同条件下,肋条弯管的磨损率只是普通弯管的1/3,与实际数据相吻合.该项研究为生产实践中弯管易磨损的难题提供了较有价值的参考.  相似文献
7.
电站锅炉受热面管束防磨技术的研究   总被引:9,自引:1,他引:8  
运用计算机辅助数值模拟方法,将气固两相流动理论和材料磨损理论相结合,对锅炉受热面管束受含灰气流冲击磨损的机理,防磨措施的防磨效果进行了探讨,为工程实际应用提供了理论依据。  相似文献
8.
弯头对煤粉浓淡分离器工作特性影响的数值模拟研究   总被引:5,自引:1,他引:4  
煤粉浓淡分离燃烧技术在低负荷稳燃、降低燃烧污染物排放等方面具有良好性能,得到广泛应用。由于四角切圆燃烧锅炉粉管布置要求,燃烧器前往往布置有弯头,弯头出口存在煤粉空气混合物速度和煤粉浓度分布的不均。该文采用试验和数值模拟方法,对一次风煤粉空气混合物流经弯头后形成的气、粉分布不均对浓淡分离器的工作特性的影响进行分析。试验和模拟结果表明,弯头结构和布置形式对煤粉浓淡分离器的分离效果、浓淡侧速度分布不均等都有重要影响。文中同时提出了具有前置弯头的浓淡分离器获得高分离效果及浓淡侧速度均衡的途径,为浓淡分离器的设计和运行提供参考。  相似文献
9.
电站锅炉燃烧器加挡板防止炉内结渣的数值试验研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
用计算机辅助优化数值试验(CAT)方法对某电厂670t/h锅炉进行了CAT优化设计改造,对燃烧器喷嘴装折向挡权前后炉内切圆直径,气流充满度,炉膛出口扭转残余的变化进行了CAT研究,探讨用燃烧器喷嘴加装折向挡板以及解决严重结焦问题。  相似文献
10.
水平浓淡燃烧器出口气固浓淡射流的混合特性研究   总被引:4,自引:4,他引:0  
水平浓淡燃烧器出口射流在水平方向上分为浓淡两股,浓煤粉射流位于向火侧而淡煤粉射流位于背火侧,以实现稳定着火,防止炉内结渣和高温腐蚀,并起到降低氮氧化物(N0,)排放的作用,但由于浓淡两股煤粉空气射流之间仅有较薄的隔板加以分隔,因此往往存在浓淡煤粉射流是否在出口后不久即发生混合,导致浓淡分离效果丧失的疑虑。该文通过气固两相模化实验,采用基于光学波动法的激光光纤探针对水平浓淡气固两相射流在燃烧器出口外浓淡两股射流的混合特性进行了试验研究,结果表明水平浓淡燃烧器出口气固两相射流的浓淡分离效果能在较长的射程内得以维持,从而保证了浓淡燃烧的优点。  相似文献
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