SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉内燃烧传热与裂解反应的耦合模拟

采用计算流体力学(CFD)方法对SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉辐射段炉膛内的燃烧传热及管内石脑油裂解反应过程进行耦合模拟,建模及耦合求解在CFX中完成.计算时采用标准k-ε双方程湍流模型、旋涡耗散/有限化学速率(EDM/FRC)燃烧模型和离散传播(DT)辐射模型,其中介质辐射特性采用多灰气加权模型;石脑油裂解反应采用Kuma...     

布朗工艺一段转化炉的模拟计算

在建立炉膛燃烧传热模型和管内气固相催化反应模型的基础上对布朗工艺合成氨装置一段炉辐射段进行模拟计算.炉膛燃烧传热过程采用Hottle区域法建立三维辐射换热模型,与管内的气固相催化反应动力学模型迭代求解,得出了炉膛三维温度分布以及管内温度、压力、组成随高度的分布.计算结果与实测值基本吻合.由于炉膛燃烧传热模型采用三维模型,与传统的一维和二维模型比较,计算结果更为精确.计算方法和结果对于节能降耗以及设备的改进等都有非常重要的意义.     

裂解/烧焦切换操作的双辐射段裂解炉的数值模拟

用Gambit软件对双辐射段裂解炉进行几何建模和网格划分,选择计算流体力学软件Fluent的标准k-ε湍流模型、有限速率/涡耗散燃烧模型和P1辐射模型,对裂解炉辐射段和对流段进行数值模拟计算。模拟计算结果表明,裂解辐射段的烟气温度高于烧焦辐射段;在炉管中心面处,裂解辐射段的压力略高于烧焦辐射段,烟气流动的线速度明显大于烧焦辐射段;两个辐射段的炉管管壁温度分布不一致。尽管裂解辐射段的横跨段出口面烟气平均温度高于烧焦辐射段,但高温烟气没有流入烧焦辐射段且流向对流段的烟气温度场随着对流段高度上升逐渐均匀,该计算结果说明了双辐射段裂解炉的裂解/烧焦切换操作是可行的,并可进一步优化双辐射段裂解炉的结构和操作。     

Coupled simulation of combustion with heat transfer and cracking reaction in SL-Ⅱ industrial ethylene pyrolyzer

采用计算流体力学(CFD)方法对SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉辐射段炉膛内的燃烧传热及管内石脑油裂解反应过程进行耦合模拟,建模及耦合求解在CFX中完成。计算时采用标准k-ε双方程湍流模型、旋涡耗散/有限化学速率(EDM/FRC)燃烧模型和离散传播(DT)辐射模型,其中介质辐射特性采用多灰气加权模型;石脑油裂解反应采用Kumar分子反应模型,流体流动方程组由全隐式的耦合算法求解。模拟结果与工业数据吻合良好,验证了模型的可靠性。结果表明,管内裂解产物丙烯和丁烯收率先增后减,甲烷和乙烯收率一直增大;出口管外壁温度沿管长分布因侧壁烧嘴的加入而更加均匀;炉膛中部的回流区使该区温度更加均匀;裂解炉结构的非对称性引起烟气流速分布不对称,进而导致后墙上侧壁烧嘴的供热效率相对前墙侧较低,本文模拟结果为裂解炉进一步设计与改造提供理论指导。     

乙烯管式裂解炉的数值模拟

对USC型乙烯管式裂解炉进行了系统的数值模拟,得到了裂解炉内详细的速度、温度及组份浓度分布情况,揭示了裂解炉内流动、传热、传质和反应等过程的基本特点. 裂解炉炉膛和反应管分别进行计算,通过管外壁温度相连接,直至吻合. 计算结果表明,炉膛内流动、组份浓度和烟气温度分布是相当不均匀的,使反应管管壁温度和热通量分布不均匀;模拟计算还得到了反应管长度方向上的温度、速度、压力和组份浓度的变化规律;在反应管径向上存在着明显的速度和温度分布,而组份浓度变化程度不如速度和温度明显.     

赛科裂解炉辐射段燃烧的数值模拟及优化

利用计算流体软件,采用合适的数学模型,对赛科（SECCO）裂解炉的两种设计方案进行数值模拟,得到裂解炉炉膛内流体流场、燃料燃烧和烟气温度场等详细信息,揭示了炉膛内烟气流动、燃烧和传热过程的相互影响及特点。模拟结果表明,底部燃烧器的原始设计方案中,热量分布不均,局部高温区,炉膛内温度梯度大;底部燃烧器加侧壁燃烧器的优化方案中,能提供较均匀的热量分布,炉膛内温度梯度小,有利于反应管均匀受热。     

乙烯裂解炉耦合模拟中湍流模型的影响分析

配备底部烧嘴和侧壁烧嘴的乙烯裂解炉应用越来越广泛,不同燃烧模式影响着炉膛内湍流流动状态,考虑到裂解炉中湍流流动与燃气喷料、燃烧和传热有较强的非线性耦合作用,为此探究不同湍流模型在裂解炉/反应器耦合模拟中的影响对于裂解炉的精确设计和优化至关重要。针对不同湍流模型对某十万吨工业乙烯裂解炉进行了耦合模拟,利用CFD数值模拟对采用标准k-ε模型、RNG k-ε和Realizable k-ε模型所建立的湍流流动模型进行评估。将三种湍流模型的模拟结果与工业数据进行比较,重点分析了裂解炉内的速度、温度、湍流能力等参数的分布情况,表明Realizable k-ε模型在火焰稳定性、反应效率等方面优于其他两种模型,且基于Realizable k-ε湍流方程的反应管模型在热通量、炉管外壁温度分布计算结果更接近实际工况。     

乙烯裂解炉用圆形低NOx燃烧器燃烧情况数值模拟

以某裂解炉用圆形低NO_x燃烧器为例，通过建立几何模型、网格划分、模型选取、条件设置及迭代计算等过程运用CFD技术对炉内的燃烧情况进行了数值模拟，并对计算结果进行了分析，得到了炉膛内的燃烧流动和温度分布情况，为低NO_x燃烧器的研发和设计提供依据。     

乙烯裂解炉耦合模拟中湍流模型的影响分析

配备底部烧嘴和侧壁烧嘴的乙烯裂解炉应用越来越广泛，不同燃烧模式影响着炉膛内湍流流动状态，考虑到裂解炉中湍流流动与燃气喷料、燃烧和传热有较强的非线性耦合作用，为此探究不同湍流模型在裂解炉/反应器耦合模拟中的影响对于裂解炉的精确设计和优化至关重要。针对不同湍流模型对某十万吨工业乙烯裂解炉进行了耦合模拟，利用CFD数值模拟对采用标准k-ε模型、RNG k-ε和Realizable k-ε模型所建立的湍流流动模型进行评估。将三种湍流模型的模拟结果与工业数据进行比较，重点分析了裂解炉内的速度、温度、湍流能力等参数的分布情况，表明Realizable k-ε模型在火焰稳定性、反应效率等方面优于其他两种模型，且基于Realizable k-ε湍流方程的反应管模型在热通量、炉管外壁温度分布计算结果更接近实际工况。     

管式炉中流体流动与传热性能的优化设计研究

本项目以石油化工等工业领域广泛使用的管式加热炉为对象,以计算流体动力学为主要工具,通过建立标准的k-ε湍流模型,利用PDF非绝热燃烧模型以及基于离散坐标的辐射传热模型,对加热炉内的流动、传热、传质过程进行数值模拟。本项目的研究成果将为实现炉膛中的燃烧过程的有效调控、优化模型参数和提高炉膛中的热效率等方面提供重要的科学依据。     

Effects of Suction Pressure on Heat and Mass Transfer During Steam Heating of Wet Paper

Steam heating characteristics of wet paper are studied experimentally and numerically. Experimental results show that suction pressure enhances energy absorption in the wet paper and decreases temperature difference in the paper thickness direction, and effects of suction pressure strongly appear in the high-permeability paper. Experiments also indicate that the absorbed energy rate is decreased with increasing in the heating time. Temperature, moisture, and pressure distributions in the paper thickness direction are calculated from the numerical simulation model. From the numerical simulation it is found that increasing of the moisture content and thickness of the condensation region reduce the absorbed energy rate.     

我国建筑陶瓷产业分销业态研究

通过对我国建筑陶瓷产品分销业态的现状和将来的发展趋势进行分析,认为建筑陶瓷产业分销市场将出现多种业态共存,并且可能会形成某种分销业态在市场中占据主导地位,其他为辅,新兴分销业态—工程渠道和电子商务网络分销趋势起市场补充的格局。在此基础上,从建筑陶瓷企业的角度,提出了打造新型分销业态的几点建议。     

配电自动化在配电生产管理中的应用

讨论配电自动化技术在配电生产实际中的应用,以达到优化配网结构、提高供电可靠性、降低配网线损以及快速隔离故障并恢复供电的目的。     

A mixed Weibull model for size reduction of particulate and fibrous materials

This paper describes a simple alternative to the classical population balance breakage model, which characterizes and controls the size distribution of particles submitted to a reduction process. The new approach is based on cumulative distribution functions of mixed random variables. Results indicate that a Weibull mixture distribution function adequately models the size of particles submitted to various breakage processes. The model was further applied to experimental reduction processes with apparently random breakage probability and yielded good estimates of the unbroken particle and fragment distributions. Use of these results for direct and indirect prediction of the size alteration under dimensional reduction processes is discussed.     

臭氧对供水管材的溶蚀作用

应用臭氧(O3)消毒，选用了17种管材进行了浸泡实验．并对浸泡水TOC、VOCs、亚硝酸盐、口感进行了分析。结果表明，这些管材均存在极其微弱的二次污染．且主要是有机微污染，而无机微污染不明显。产生这些有机微污染物的原因主要是水中所含杀菌剂溶蚀管材内壁所引起，且不同类型管材质量存在明显差别，质量最好的是不锈钢管材，其次是进口PE、PPR管材．而国产塑料材料管材在这方面质量不稳定。     

碳纤维强度的WE1BULL分析理论

本文综述了碳纤维强度的ＷＥＩＢUＬＬ理论给出了ＷＥＩＢＵＬＬ参数的含义及其参数的计算方法。     

显微拉曼成像技术在钽酸锂晶体的成分、缺陷和应力分布表征中的应用研究

采用激光共聚焦显微拉曼光谱仪分别对钽酸锂晶体进行了显微拉曼成像测试研究,以865 cm^-1特征峰峰强度对钽酸锂的成分分布进行了显微拉曼成像;以865 cm^-1特征峰半高宽对晶体中锂含量分布进行了显微拉曼成像;以750 cm^-1缺陷峰强度对晶体中的本征缺陷分布进行了显微拉曼成像;以865 cm^-1特征峰峰位置对晶体中的应力分布进行了显微拉曼成像。测试结果表明,显微拉曼成像可以很好地对钽酸锂单晶片的化学成分和组分、本征缺陷、应力等化学物理性质的微观分布进行成像,未掺杂三氧化二铁比掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体的成分和锂含量分布更加均匀,未掺杂三氧化二铁和掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体的本征缺陷分布皆比较均匀且很少,未掺杂三氧化二铁比掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体的应力分布更加均匀,掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体存在明显的应力分布集中的区域。     

棉秆皮纤维的长度分布

用单根纤维长度测量法测棉秆皮纤维的长度,测试结果表明棉秆皮纤维的长度范围是20～206 mm。采用分组测量分析法研究棉秆皮纤维的长度―根数分布、长度―质量分布及长度―线密度分布等,计算出棉秆皮纤维的线密度范围是5.185～9.677 tex,实验测试纤维的平均线密度为7.62 tex。     

气固两相流在水平管道中的数值模拟

在水平T型分支管道中,利用压缩空气作为输送介质,平均粒径为0.9 mm的小米为输送对象,进行气力输送实验。在实验基础上,利用Fluent软件就三维水平圆柱管中气力输送过程进行了数值分析。对某一流速和压力下管道内部轴向压强、径向速度和单相浓度进行了模拟与监测,幵将模拟结果与实验结果对比,发现模拟结果与实验结果趋势基本相同,相对误差较小,有较好的一致性。     

Determination of mass diffusion overpotential distribution with flow pulse method from current distribution measurements in a PEMFC

The mass diffusion overpotential distribution in a free-breathing proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) was determined from current distribution measurements using a flow pulse approach. The current distribution measurements were conducted with a segmented flow-field plate. Flow pulses were fed to the cathode channels to form a uniform oxygen concentration distribution along the channels. Simultaneously, the cell resistance was monitored using the current interruption method. From the experimental data, the mass diffusion overpotential distribution was calculated using the Tafel equation. The results show that the mass diffusion overpotential in different parts of the cell may vary considerably, for example, at 180 mA cm^–2 the mass diffusion overpotential difference between the bottom and top part of the cell was 0.1 V.