基于CFD数值模拟的新型管道烟气加热装置设计

目前脱硫脱硝工艺中烟气升温采用的传统方式是借助热风炉系统获取高温风,再与低温烟气混合,完成升温过程.这种工艺会增加烟气处理量,同时造成热量损耗.为了降低热耗和烟气量,提高了能源利用率同时满足烟气升温的要求,设计了一种直接安装于烟道内的新型管道烟气加热装置.新型装置利用烟气中的残余氧为燃烧过程助燃,燃烧方式为扩散燃烧.借助CFD技术模拟燃烧器内部流场和燃气燃烧过程,结果表明:缩小相邻两燃烧器的中心间距,可以扩大烟道壁面处的低温区,同时使中心燃烧器火焰长度缩小,对流换热效果提升,间距480 mm为较优结果;增大中心天然气管道的截面尺寸,可以降低两侧燃烧器的火焰长度,提高中心火焰稳定性,出口温度趋于均匀,截面尺寸为50×44 mm为最优结果.新型管道烟气加热装置减少了辅助和附属设备,同时满足了工业应用的需求,大大提高能源利用率.     

人工关节RPM系统中STL文件的生成

ＳＴＬ文件是快速成型制造技术中ＣＡＤ系统与快速成型制造系统之间进行数据交换的标准,介绍了针对人工关节快速成型制造系统的一种自动生成ＳＴＬ文件的方法。     

4500t/d分解炉氮氧化物生成的数值模拟

在有物料分解的情况下,考虑回转窑燃烧对分解炉的影响,并且考虑煤与天然气两种燃料,数值模拟分解炉内氮氧化物的生成,得出合理的三维温度场、速度场以及氮氧化物分布,通过与实测数据比较,可以明显得到天然气燃烧要比煤粉燃烧清洁很多的结论。     

工业分解炉生物质木煤和重油混合燃烧的数值模拟研究

以生物质燃料木煤和重油混合燃烧为研究对象，利用欧拉-拉格朗日方法中的DPM模型模拟燃料颗粒运动燃烧过程，欧拉-欧拉方法中的欧拉(Eulerian)多相流模型模拟气相反应与生料分解反应，将两种模型耦合应用于分解炉的燃烧模拟中。在其他因素不变的前提下，分别对比了不同木煤掺混比例(0、15%、30%)、入口高度（11、13和15 m）和颗粒粒径（1、3和5 mm） 3种情况下，分解炉生物质燃尽率、生料分解率以及出口NO排放量。研究表明：木煤颗粒入口的合理位置应位于第一个缩口与三次风入口之间，木煤颗粒粒径和掺混比例对生料分解率的影响较小，而出口NO排放量随木煤颗粒粒径增大而增大，随木煤掺混比例的增加而降低。     

操作参数对立式辊磨机产品粒度分布特性的影响

利用实验室立式辊磨机对3种不同粒度级配的矿渣试样进行了粉碎试验,基于分形理论研究了粉碎后颗粒粒度分布的分形行为,结果表明,3种不同级配矿渣试样粉碎后的粒度分布具有自相似和分形特征。考察了不同操作参数(液压缸压力、电机转速和含水率)对矿渣粒度分布和分形维数的影响,结果表明,随着液压缸压力增加、电机转速降低,各矿渣试样粒度分布趋于分散分布,分形维数逐渐增大,最终趋向定值。在低压力和高转速下,初始颗粒级配对分形维数影响显著;含水率1%时粉碎效果较好,随着含水率增加,分形维数迅速降低。在实际生产中,分形维数可以粗略评价立式辊磨机的粉碎性能。     

基于颗粒在线检测的天然气过滤器运行特性分析

天然气长输管道前端需要设置过滤器以去除输送介质中的粉尘颗粒,但由于某些气田捕集粉尘无法排出,运行一段时间后过滤器除尘能力会下降,要保证过滤器的正常运行就需要更换滤芯。为了明确滤芯使用周期进而有针对性地制订滤芯更换标准,采用颗粒在线检测实验,考察了不同运行压力、不同滤芯物性、不同输量下过滤器的压差和除尘效率,探究过滤器运行特性。研究结果表明:①在运行压力分别为2.5 MPa、3.5 MPa、4.5 MPa的状况下,压差曲线的拟合优度分别小于0.5、0.7、0.8时,过滤器的除尘效率下降变快,此时宜更换滤芯;②滤芯的初始除尘效率较低时,总体使用寿命相对较长,但对大颗粒的拦截效果不理想;③滤芯的初始除尘效率较高时,总体使用寿命相对较短,但对大颗粒拦截效果较好;④输量负荷较大时,过滤器除尘效率下降较快;⑤输量负荷较小时,过滤器除尘效率下降较慢;⑥输量介于100×10~4～270×10~4 m~3/d是该类型过滤器推荐的运行输量;⑦通过定期记录、分析过滤器压差点及其拟合所得二次曲线,可以有效地判断滤芯的使用寿命。结论认为,该研究成果可以为滤芯更换标准的制订提供参考。     

采用拉格朗日法与欧拉法模拟旋风筒内气固两相流的对比研究

为了研究颗粒相对于水泥生产预分解系统中旋风筒内两相流场的影响,分别使用不考虑颗粒影响的拉格朗日单向耦合方法与考虑颗粒影响的欧拉多相流方法对6000T/D预热器C1级旋风筒进行气固两相流的数值模拟,旋风筒颗粒出口处边界条件的处理采用了灰斗出口算法,该算法将锥筒出口到颗粒出口之间的空间中气流的轴向压降定义为只受重力影响,实现挡风板的作用.模拟结果与现场数据对比表明:拉格朗日单向耦合方法与欧拉多相流方法均可以精确的捕捉到旋风筒内部流体的流动情况,压力场分布相似,欧拉多相流方法下的流场速度分布更加合理,收尘效率精确度较高.     

人工关节RPM系统切片算法与程序实现

阐述了人工关节快速成型制造（RPM）系统中切片算法的基本原理，建立了一种与切片算法相适应的数据结构，并针对人工关节的结构特性，将该算法予以程序实现。     

虚拟样机技术在强化悬浮式分解炉设计中的应用研究

以水泥生产中的强化悬浮式分解炉为研究对象,开发了分解炉的虚拟样机,根据分解炉内的工作过程建立了描述炉内的流体动力学、燃烧学、分解动力学模型,建立了完整的分解炉虚拟样机.该虚拟样机为炉型的开发和运行状况的评估提供了一个实用的平台.     

基于STL格式的髋关节真实感图形显示技术

基于对OpenGL及STL文件格式的研究,利用OpenGL图形库卓越的渲染效果,应用几何形体模型数据实现了重建实体真实感图形显示;为增强实体的真实感图形显示效果,克服重建过程中出现的“鳞状效应”及消除断面层间痕迹,分别提出了基于等值面矢量场的方向平滑处理和应用三角Bernstein-Bézier曲面重构的理论思想,取得了良好的真实感图形显示效果。