旋风分离式油烟净化器原理分析及其数值模拟

对现代油烟净化技术中的新型旋风分离式油烟净化器进行动力学分析、内部流场模拟,获得净化过程的受力情况及装置内部速度场、压力场,由此对影响净化效果的设计参数和操作条件进行分析、优化以获得最佳效果。结果表明,适宜的筒体直径和筒体高度有助于实现流体在旋转运动过程中最大限度地分离;适宜的入口流速和流体所处温度环境也是提高净化效果...     

方形气固流化床中局部颗粒速度实验研究

对FCC颗粒在截面尺寸为368mm的方形流化床中研究了局部颗粒速度分布的基本行为。实验利用光纤探针测试了三个不同轴向高度的颗粒速度分布和静止床层高度对颗粒速度分布的影响。结果表明：截面局部颗粒速度随表观气速Ug的增大同步增加,颗粒速度沿截面分布不均匀。在截面中心区,局部颗粒速度随Ug增加而增加,上行颗粒速度增加更为显著。在边壁区,低气速时上、下行局部颗粒速度随Ug增加而增加且增幅相近;高气速下局部颗粒速度表现出显著的波动过程。静床高度增加,对上行颗粒速度影响明显,但随着气速增加影响减弱。     

竖向进水管布置对ABR液相流态影响的PIV试验研究

在折流式厌氧反应器(Anaerobic Baffled Reactor,ABR)不同进水管悬空高度和不同进水流量组合的工况下,利用激光粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)对ABR的第一格室液相流态进行了研究,测得反应器内降流区和升流区关键截面的流场数据,获得了液相速度和涡量强度与悬空高度的关系曲线;同时研究了相关流场特征,包括流线图谱和涡量场。结果表明:对于ABR的第一格室,合理的进水管悬空高度可以保证良好的进水流态,促使ABR涡量面积分布均匀,有效防止局部沟流和液相死区,确保ABR高效稳定运行。根据试验分析结果,提出了设计时可供参考的进水管悬空高度的取值范围:流量在0.018～0.270 m³/h时,悬空高度的取值范围为230～530 mm;流量在0.558～0.846 m³/h时,悬空高度的取值为530 mm。     

折流板设备中流体停留时间分布与流动形态的对比研究

折流板结构在大空间设备中形成折流通道,以防止短路,从而使流体与换热管和颗粒床等内构件充分接触。停留时间分布(RTD)实验具有简单便捷的优势,针对设备中的短路与如何确定设备合理结构的问题分别设计了几组结构来进行RTD实验与流场数值模拟研究。对比分析结果表明,设备中的短路和死区是相对存在的,通过RTD密度函数曲线的出峰时间及拖尾情况能判断设备中短路与死区的情况,该结论可以为设备设计提供理论依据。利用多釜串联模型的釜数及RTD曲线的出峰时间和方差分析了流量、折流板缺口面积及板距对设备中流体流动形态的影响;研究了设备中的压降,综合考虑设备的能耗和性能,提出了以RTD实验来确定折流板设备合理结构时最合适的釜数、出峰时间及方差。     

方形气固流化床确定合理采集参数的试验研究

针对368mm×368mm的方形流化床,采用FCC颗粒,利用光纤探头,通过对不同采集频率、采集时间下所获得的压力梯度、局部颗粒浓度和局部颗粒速度的波动特征数据进行对比分析。研究表明,相同采集时间(t=13.2s)和相同表观气速下,采集频率(10～50kHz)对局部颗粒浓度和速度的测试结果无直接影响;而相同采集频率(50kHz)和相同表观气速下,采集时间为13.2s时显示数据最光滑。     

流化床接种优势菌种处理屠宰废水启动研究

从若干菌群中选育分离出高效降解屠宰废水的优势菌种,将低温保存的优势菌种活化与流化床内的载体混合,在启动过程中逐步提高进口浓度、水力停留时间、空气流量来完成流化床载体接种优势菌种形成生物膜.结果表明：表观气速不超过1.08 cm/s、水力时间不超过4h有利于活性炭挂膜;启动成功后,有机容积负荷达6.34 kg COD/（m3 ＆#183;d）,COD去除率保持在85％以上.     

螺纹锁紧环密封结构的有限元分析

加氢换热器中经常使用螺纹锁紧环密封,由于其结构中连接件间的接触以及垫片的非线性性质难以采用常规计算,文章借助ANSYS软件强大的非线性分析功能对螺纹锁紧环密封结构进行了有限元分析。通过分析,得到此密封结构在工况下各个部件的应力分布,分析结果表明:在工况条件下,壳体、螺纹锁紧环、平盖都满足应力强度要求,密封结构连接安全、密封可靠。壳体是主要的受压元件,最大应力出现在壳体和锁紧环互相啮合的螺纹上,危险截面出现在主螺纹的齿根处。由此得出的结论可以为密封结构的优化设计提供参考。     

水力旋流器固液分离特性的数值模拟与优化

采用计算流体力学(CFD)软件对水力旋流器内玉米淀粉颗粒的分离效能和分离过程进行数值模拟,对比分析进口流速、分流比和进料浓度变化对旋流器分离效率的影响及其变化规律,考察不同粒径淀粉颗粒在旋流器内的体积分数分布。运用响应面法(RSM)中Box-Behnken试验设计对水力旋流器进行参数优化,分析进口流速、分流比和进料浓度对玉米淀粉分离效率的影响规律,并建立二次多项回归模型。结果表明:进口流速、分流比、进料浓度对玉米淀粉分离效率均有影响,且影响分离效率的大小顺序为:分流比进料浓度进口流速;适当调整进口流速、分流比和进料浓度有利于提高旋流器的分离效率;通过响应面法优化得到的最佳参数条件为:进口流速8m/s、分流比5%、进料浓度12%,该条件下水力旋流器分离效率为98.84%。     

固体颗粒对水力旋流器冲蚀磨损特性的影响

针对工业污水处理系统中水力旋流器壁面的冲蚀磨损问题,采用FLUENT软件中RSM模型和DPM模型模拟水力旋流器内液、固两相流的流动情况,并以Grant和Tabakoff碰撞模型求解器壁冲蚀磨损速率。研究了不同颗粒流速、粒径和质量流量条件下器壁冲蚀磨损规律以及最大冲蚀磨损位置。结果表明:旋流器壁面最大冲蚀磨损率随着颗粒流速的增大而呈指数递增,与质量流量呈正相关关系,但与颗粒粒径呈不完全线性增长关系;旋流器壁面冲蚀磨损率随着颗粒流速、粒径和质量流量的改变而不同,其中颗粒流速变化的影响最大、质量流量次之、粒径的影响最小;固体颗粒碰撞和磨削旋流器壁面而引起局部磨损,并且影响最大冲蚀磨损区域的出现位置。