反向凝固母带拉速对结晶器流场影响的数值模拟

在连续统一模型的基础上建立了描述反向凝固结晶器中的流动与传热的数学模型。利用有限差分方法，计算出了反向凝固结晶器中母带厚度的变化规律，随着母带在钢液中停留时间的增加，母带厚度初期迅速增长，中期平衡相持，后期快速回熔；并进一步研究了反向凝固母带拉速对结晶器中流场的影响情况，拉速较小时，紧贴母带的钢液随母带-同运动，对整个流场的影响不大，当拉速较大或拉速变化较大时，部分甚至整个流场都发生了变化。计算结果表明采用数值模拟求解结果与试验数据是吻合的，证明假设合理，模型正确。     

平焰燃烧主要燃烧区冷态轴向速度场的PIV研究

针对单烧嘴湍流平焰燃烧冷态模型实验(1∶1),采用粒子激光成像测速(PIV)技术对烧嘴下方的主要燃烧速度场进行了测量,得出在旋流强度为1.76,空气量/煤气量=13.68时的速度场;速度场主要由回流区和贴附射流区组成;主要探讨了2个区域轴向速度的分布特性,为后续热态实验研究打下基础.     

平展流冷态湍流场的PIV测量

针对单烧嘴湍流预混平焰冷态实验模型,采用粒子激光测速(PIV)技术对烧嘴下方主要燃烧区的速度场(250mm×350mm)进行了测量,得出在旋流强度为1.76,空气量/煤气量为19.39下的速度场。速度场由回流区、附壁射流区和过渡区组成,同时进一步分析了三个区域内径向速度和轴向速度的变化规律。     

平展流燃烧器内湍流输运过程的数值模拟

采用任意拉格朗日一欧拉(ALE)框架下的有限体积法对平展流湍流输运特性进行了数值模拟研究。根据平展流特征对湍流模拟的κ-ε模型进行了修正，并对计算网格的生成进行了探讨，在此基础上分析了旋流强度对平展流输运特性的影响以及两个平行平展流间的相互作用。     

褐铁矿直接还原熔分制备珠铁研究

采用包头地区某褐铁矿粉和无烟煤粉为主要原料配制含碳球团,通过高温直接还原熔分制备珠铁。考察了配碳量、粒度、温度、保温时间对还原和熔分的影响。试验结果表明,温度和保温时间是直接还原和融分效果的主要影响因素。球团配碳量nC/nO=1.1,褐铁矿粉和煤粉粒度为小于0.048 mm(-320目)在1 370℃保温时间为5 min,所得产物还原率高,渣铁分离效果好,并且分离的渣能够自然粉化,有利于进一步筛分得到高品质的珠铁,产品可以作为炼钢原料。     

Ce联合Nb/Co改性稀土尾矿催化剂NH3-SCR性能及脱硝机理研究

白云鄂博稀土尾矿含有Fe、Ce等利于催化脱硝的活性元素,作为天然矿物对环境友好且成本低,是做脱硝催化剂的天然原料,但稀土尾矿催化剂温度窗口较窄(350~450℃)。为拓宽稀土尾矿催化剂的温度窗口,用Ce、Nb、Co改性稀土尾矿,采用水热法制备了一系列Ce-M(Nb、Co)改性稀土尾矿催化剂,探究元素比例及元素种类对脱硝性能的影响。通过BET、XRD、XPS、H2-TPR和NH3-TPD对改性稀土尾矿进行表征分析,并利用In situ DRIFTS 技术对Ce-Co改性稀土尾矿的NH3-SCR机理进行了探究。结果显示,Ce-Nb(2:1)改性稀土尾矿在300~400℃脱硝效率最高为85%,Ce-Co(2:1)改性稀土尾矿在250~400℃脱硝效率能够达到90%。Nb和Co的加入提高了催化剂表面CeCO3F的分散度,暴露更多活性吸附位点。同时,元素之间的相互作用促进了电子的转移,Nb5+的形成阻碍了Ce4+的还原,调节了氧化还原性能,使得Ce-Nb改性稀土尾矿具有优异的N2选择性。而Co的加入提高了催化剂氧化还原能力,使得Co3+增加,进而提高Br?nsted酸性位的吸附强度,NH4+及Co3+-NH2能够首先与NO反应,形成NH3HNO及NH2NO等中间产物,催化剂表面同时遵循E-R机理和L-H机理,E-R机理占主导。     

稠密气固两相流凸台绕流的声发射测试

近几年循环流化床锅炉水冷壁磨损较为严重,虽然采用防磨凸台可以有效减缓壁面磨损,然而基于凸台优化设计的文献还鲜见报道,因此文中使用声发射设备研究凸台绕流过程中稠密气固两相流颗粒与壁面接触程度问题,在一冷态实验台密相区,采用声发射对相同尺寸不同截面形状凸台下方颗粒与壁面接触程度进行测量,并用小波包分解处理信号。实验结果表明,0~10.5 k Hz低频段信号可以反应颗粒与壁面接触程度,重点分析该特征频段能量百分比,提出方形凸台为理论优化凸台,对进一步改进循环流化床防磨技术提供指导意见。     

氧气顶吹转炉冶炼初期二次燃烧流场速度分布规律

采用先进的速度测试手段(PIV)测量了氧气顶吹转炉初期冷态二次燃烧二维流场,发现了在氧射流两侧形成两个强回流区.分析了不同截面上二次氧射流速度的分布特点及射流两侧回流区的速度分布规律.     

循环流化床锅炉布风板阻力与料层阻力特性的冷态试验研究

在商业运行的循环流化床电站锅炉中,布风板阻力和料层阻力是炉内重要的测量参数,其中布风板阻力试验和料层阻力试验是流化床锅炉冷态试验的重要组成部分。对于布风板阻力与料层阻力的关系,已有文献仅仅阐明在鼓泡流化状态中,两者存在合理的相关值,但是在快速流化状态中,两者的关系尚未得到广泛研究。利用循环流化床锅炉冷态试验台,开展了在不同物料容量、物料直径等运行参数条件下,布风板阻力与料层阻力关系的试验研究,并取若干具有代表性实炉统计出压力比情况,相关结论对现场实炉生产运行具有很高的参考价值。     

平焰半预混燃烧NOx排放特征的实验研究

采用半预混、强旋流平焰燃烧方法,以液化石油气为燃料,通过改变空气过剩系数和旋流数工况进行燃烧实验,用热电偶测量温度,烟气分析仪测量NOx浓度,研究分析了炉膛温度、过剩空气系数及旋流数对平焰燃烧NOx排放的影响.结果表明,分别取3组不同的空气过剩系数1.06、1.23和1.37后,它们在1.76旋流数下所达到的最高温度是1 159℃、1 057℃、993℃;而NOx浓度分别为60×10-6、 60×10-6、30×10-6.