GSP气化炉内多相湍流反应流动模拟研究

采用涡耗散概念(EDC)模型,对某化工厂的GSP气化炉内多相反应流场进行了数值模拟研究.计算中采用Realizable k-ε湍流模型对雷诺平均后的N-S方程进行封闭;采用离散相随机轨道模型来模拟气化炉内煤颗粒的弥散运动;采用P1模型对燃烧的辐射传热进行模拟.计算结果表明:气化炉内为强旋射流流场,颗粒在气化炉顶部回流区...     

多喷嘴对置式气化炉内颗粒停留时间分布数学模拟研究

气流床气化炉中,颗粒停留时间分布是反映物料混合的重要特性,研究其规律对于改进炉内流场结构,优化运行参数和气化炉的宏观建模都具有重要的意义.通过建立三维CFD模型,研究了进口气速、颗粒粒径和密度等因素对颗粒停留时间分布规律的影响.模拟结果显示出与实验结果相同的规律.结果表明,在研究范围内,颗粒平均停留时间随着气速的增加,...     

水煤浆气流雾化的初次破裂特性

以水煤浆和空气作为实验介质,利用高速摄像仪对同轴双通道喷嘴水煤浆气流雾化的初次破裂过程进行了实验研究,重点考察了在喷嘴出口附近水煤浆的射流核心长度和振荡频率等特征。研究结果显示,实验中水煤浆的破裂模式为非轴对称雷利破裂模式,根据实验结果,得到了浆体的量纲1射流核心长度与气速和液速之间的关系式。雾化过程中浆滴的产生与水煤浆射流振荡有关,研究了其Strouhal数与Weber数和液体Reynolds数之间的关系。     

大液气质量流量比双通道气流式喷嘴雾化滴径

在气流式雾化过程的有限随机分裂模型基础上,结合液滴分裂时间和液滴运动规律,分析了大液气质量流量比同轴双通道气流式喷嘴的雾化过程,得到了Sauter平均直径（SMD）的一般表达式.实验结果表明,得到的SMD的关系式的形式是合理的,通过实验确定相关模型参数后,可以用来预测大液气质量流量比条件下同轴双通道气流式喷嘴的雾化性能.     

“多相流体力学”课程教学改革的探索

对"多相流体力学"课程教学改革进行了总结,分析了通过改变教学主体位置与教学方法,将理论教学与工程应用相结合,理论教学与科研相结合的教学改革思路。实践表明,这种课程教学改革思路,符合以提高质量为核心的内涵式发展道路的方针,有利于培养适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和自我学习能力的高素质人才。     

气态烃自热转化炉冷态实验研究与数值模拟

采用恒温式热线风速仪测自热转化炉内速度分布,用Realizable κ-ε湍流模型对流场进行模拟,其模拟结果和实验结果比较吻合.轴距小于21d0(喷嘴直径)时,轴线速度的衰减规律不受催化剂床层高度和气速的影响.转化炉内回流量随着轴距的增加,先增大后减小;随着催化剂床层高度的增高,回流比分布曲线变窄,回流量最大值为进口流量的6～7倍;轴距小于20d0,催化剂床层高度对回流比大小的影响不大.在实验条件范围内,改变气速,回流比的大小不变.     

不对称撞击流的实验研究与数值模拟

采用恒温式热线风速仪(CTA)测量不对称撞击流流场.用CFD软件对流场进行数值模拟，得到了和实验相吻合的结果.结果表明，不对称撞击流轴线上轴向速度除撞击面附近外，基本符合圆射流衰减规律.当喷嘴间距一定时，轴线撞击面驻点偏移量随气速比和喷嘴直径的增大而增大.当气速比一定时，轴线撞击面驻点偏移量随喷嘴间距增大而增大.     

气流床气化辐射废锅单面受热水冷壁数值模拟

辐射废锅作为气流床煤气化中重要的热回收装置,可显著提高合成气热利用率。针对辐射废锅单面受热水冷壁及其表面覆盖的灰层和渣层,建立三维传热模型,并通过流动与传热耦合的数值模拟方法探究不同工况下水冷壁金属管和鳍片温度分布。结果表明,水冷壁表面温度随高度变化幅度较小。合成气温度下降导致水冷壁表面热流密度减小,金属管表面温度随之降低。水冷壁表面沉积物降低了合成气与冷却水之间的换热效率,但在一定程度上保护金属管和鳍片不受高温侵蚀。水冷壁与壳体之间通入保护气可有效降低鳍片温度。     

多喷嘴对置式水煤浆气化技术进展及工程应用

介绍了单炉日处理1 000 t、2 000 t和3 000 t大型水煤浆气化技术的工业示范及运行情况,提出的4 000 t超大型水煤浆气化装置和2 000 t废锅-激冷型气化装置已相继进入工程建设阶段。多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工业化应用结果表明:该技术在运行技术指标、系统运行性能、稳定性及可靠性等方面优于同类水煤浆气化装置,在大型化方面的优势尤为明显。     

焦油热解反应模拟研究

为了考察焦油的热解情况,基于芳香族化合物的热解反应及其动力学参数,构建以萘、甲苯、苯酚的混合物作为焦油模型化合物的热解模型,考察温度、压力、停留时间以及气氛对焦油热解过程的影响。结果表明,随着温度、停留时间以及压力的增加,焦油热解的转化率呈现不同程度的增加。在900～1100℃之间,焦油转化速率基本恒定;停留时间达到6 s、压力增至1 MPa以后,焦油转化速率逐渐降低。不同的反应气氛对焦油热解过程也有着不同影响,CO_2和水蒸气对焦油热解过程有着促进作用,水蒸气的促进作用更加显著,且水蒸气对抑制积炭形成有着显著效果;CO对焦油热解过程影响很小;H_2对焦油热解过程有抑制作用。