抛煤机锅炉炉内增拱气固两相流研究

在抛煤机锅炉炉内增拱强化燃烧基础上,在6000m3/h的冷态试验台上,研究炉拱对炉内气体粒子携带能力及粒子捕捉能力的影响,确定炉拱最佳捕捉粒径范围为≥154μm,拱的最佳角度为与水平面成15°夹角。     

水煤膏管内层流和过渡区的阻力特性

在分析非牛顿流体管内滑移流动机理的基础上,提出了通过计算水煤膏管内流动广义雷诺数ReE来确定其阻力损失的方法。分析结果表明：广义雷诺数不仅适用于管内存在滑移的非牛顿流体流动,同样适用于无滑移的非牛顿和牛顿流体流动。试验结果表明：水煤膏管内定常流动的临界雷诺数约为2100;层流区采用广义雷诺数的沿程阻力系数的计算公式类似于牛顿流体的简单形式,即λ=64／Reg;过渡区的阻力损失近似满足布拉休斯方程,λ=0.316Reg^-0.25。     

水平管内油气水三相分层流截面含气率的研究

以油气水三相混合物为工质,对水平管内分层流动的平均截面含气率进行了理论与实验研究。通过对分层流动的简化动力学分析,得到了截面含气率的理论模型,计算值与实验值符合良好。结果表明：影响分层流截面含气率的因素不仅包括折算气速和折算液速,还包括油水混合物的含油率。     

强化管内沸腾换热实验研究

主要研究在低过热度下微槽对流动沸腾换热特性的影响,分别以单工质甲醇和甲醇与甲苯的混合物为工质对不同流量情况下光管、直槽管和螺旋槽管的流动沸腾换热特性进行了实验研究。研究结果表明：对单工质甲醇来说,螺旋槽管可以明显起到强化传热作用,而且流量越低,强化传热效果越明显。对混合工质来说,当流量较低时,螺旋槽管强化传热效果不明显,而在流量较高时,强化传热效果比较明显。无论是单工质还是混合工质,直槽管在实验所能达到的壁面温度条件下不能起到明显的强化传热效果。还给出了螺旋槽管强化传热的定性解释。     

向上射流悬浮床内气固两相流场实验研究

为开发先进的低阻力循环悬浮床烟气脱硫工艺及技术 ,建立了实验段截面积为 5 0 0 mm× 5 0 0 mm的悬浮床气固相流动的冷态实验装置。床内空气的表观速度可达到 3.5 m/ s。设计了两种底部射流进气结构 ,控制床内的颗粒浓度在适合于 PDA测量的范围内 (约 5 0 g/ m3)。用颗粒动态分析仪 (PDA)测量了悬浮床内气固两相流动的结构 ,确定了不同表观气速和不同进气结构条件下的两相流场的特点。实验结果表明 ,实验段内无论是颗粒相还是气相 ,都明显存在平流区、主流区和回流区三个区域 ,而且颗粒相和气相的速度分布很相似。还描述了床内的颗粒脉动速度变化情况及床内的物料堆积情况。实验结果对循环悬浮床反应器的结构优化设计有参考价值     

层流炉气流温度的检测与控制

利用层流炉可以测定闪速加热条件下(升温速率10^4K／s以上)生物质的热挥发特性。生物质热挥发特性的研究对于获得生物质快速热解液化机理、实现液化装置设计的科学化有重要意义。层流炉内部气流的温度场的测量与控制，是精确控制生物质快速热挥发实验条件的一个关键因素。通过对层流炉内部温度场的测量和理论分析，得到了影响层流炉内部气流温度的关键因素，在此基础上重新设计了层流炉内部气流温度的控制模式，得到了理想的均匀温度场。     

循环流化床回料阀内气固两相流的实验研究

对循环流化床回料阀内的气固两相流动进行了冷态实验及数值模拟。根据循环流化床回料阀内的气固两相流的特点,选用欧拉模型对回料阀中的流动进行模拟,分析了回料阀内压力场、气相和固相流场结构。研究表明:立管压差与立管内的物料堆积高度成正比;回料阀内气、固两相流场结构相似;配料室内空隙率分布在0.45~0.55之间,输送室内空隙率大部分分布在0.65~0.9之间;气相速度分布对回料阀内空隙率分布有重要影响,速度较大的区域空隙率较大,反之亦然。     

异丙苯低压层流预混火焰实验研究

利用光电离分子束质谱对异丙苯(A1CH(CH_3)_2)在30 mmHg实验压力下,当量比为0.45、1.00和1.58的层流预混火焰进行了研究。实验结果表明,随着当量比的增加,A1CH(CH_3)_2需要在燃烧器上方更高的位置消耗完全。实验中共测得了14种燃烧产物,包括CH_3自由基、小分子烃类、含氧类物质、单环和多环芳烃。根据实验结果对A1CH(CH_3)_2的燃烧分解路径和多环芳烃生成路径进行了分析。结果表明A1CH(CH_3)_2可以通过多种路径消耗,如在异丙基上发生脱氢反应和脱甲基反应。此外萘(A2)是生成多环芳烃的重要前驱体。     

利用层流炉研究玉米秸秆粉末的快速热解特性

为了研究闪速加热条件下生物质的热解挥发特性，设计了等离子体加热高温层流炉作为实验设备。由于该设备内部的流动特性对于实验结果影响巨大，为此特别设计了一套1：1比例的透明有机玻璃冷态模拟装置，用于观察层流炉的流动状态，为热态实验参数设计提供实践指导。根据冷态研究观察结果，进行了层流炉热态实验。采用灰分示踪法测定了玉米秸秆粉末在800，850，900，950K的热解失重曲线。通过数据处理得到了玉米秸秆粉末在快速加热条件下的热解动力学方程和参数。     

生物质燃气预混层流燃烧特性的实验研究

在密闭燃烧容器中对常温、常压环境下的生物质燃气预混层流燃烧特性进行了实验研究,研究了不同燃气组分、不同当量比对生物质燃气预混层流火焰传播速度、火焰表面拉伸率和层流燃烧速度的影响规律。研究结果表明:发酵法制取的生物质燃气中甲烷含量越高,其层流火焰传播速度就越快;相同尺寸的火焰锋面上拉伸率越大,层流燃烧速度则越快;随着当量比的增大,层流火焰传播速度、层流燃烧速度呈现出先增大后减小的趋势。     

丁烷层流预混燃烧多棱火焰的实验研究

在丁烷层流预混气体的燃烧过程中清晰地观察到多棱火焰现象。实验中，对3种喷口冷却条件，8种燃料流量下出现多棱火焰现象的浓度界限进行了测定。实验结果表明，当喷口冷却条件加强时，相同燃料流量下出现多棱火焰时空气消耗系数降低。实验也表明，多棱火焰在一定的燃料流量下出现，燃料流量超过一定值时，多棱火焰现象不再出现。同时，燃料流量越大，出现多棱火焰的棱数也越多。     

污垢对管内层流换热性能影响的热力学分析和评价

采用热力学第二定律，分别在恒壁温和恒热流两种典型工况下分析了污垢对管内层流换热性能的影响；引入单位传热量的熵增率对污垢管道的热力学性能进行了评价；讨论了管内流体雷诺数(无污垢时)、量纲为1的入口换热温差、量纲为1的热流密度和污垢层厚度等参数对单位传热量熵增率的影响；并把结果和紊流时的对应工况进行了比较。结果可为工程上换热设备的优化设计提供依据。     

管内插入物单相流体强化传热的实验研究

采用管内插入物增强锅炉烟管的放热系数是行之有效的手段,它不影响换热器的机械强度,便于拆装、检修和更换。在设计烟管锅炉,特别是改造烟管锅炉中,它是最有希望的强化传热方式之一。本文介绍了内插物强化传热实验装置的设计调试,及其一种内插件——螺旋线圈强化传热的实验研究和有关理论探讨。     

垂直下降流动管内过冷沸腾的实验研究

通过试验研究管内工质流速、管壁热流密度对垂直下降流动受热管内过冷沸腾产生的影响,提出了垂直下降流动受热管内不发生过冷沸腾所应满足的条件,这对强制循环热水锅炉的设计和运行有一定的指导意义。     

管内在线防垢及强化传热的实验研究

以饱和ＣａＣＯ３为物料,研究加热器管内移动弹簧的防垢,强化传热性能和结构参数及操作变量的相互影响。文中对防垢和强化传热的机理进行了探讨和实验研究,给出了强化传热和防垢的理论依据。     

催化重整反应对层流火焰传播速度的影响

通过对冲火焰实验台测量了不同当量比下的甲烷与空气的预混气和经预催化后的预混气的层流火焰传播速度。结果表明，当甲烷和水蒸气经过催化重整反应后，预混气的火焰传播速度明显提高。同时，反应产生的氢气还扩展了甲烷的火焰传播界限（贫限）。此研究从实验角度证明催化重整反应产生的氢气对烃类燃料的火焰传播和稳定均有积极的影响。     

丙基苯/空气层流燃烧速率的实验研究

利用球形火焰法测量了常压下、温度为353~400K、当量比为0.6~1.4的丙基苯/空气预混气的层流燃烧速率.结果表明,不同初始温度下测得的丙基苯/空气预混物无拉伸层流燃烧速率均在当量比1.1处达到最大值;随着初始温度的升高,丙基苯/空气预混物的拉伸火焰传播速率、无拉伸层流燃烧速率均会增加;并从不同初始温度下的Markstein长度与当量比的变化关系中发现,Markstein长度会随着当量比的增加而减小,在当量比为1.4时出现负值;同时,Markstein长度会随着温度的增加而略微减小.     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDPA实验研究

针对电站锅炉燃用煤种多变和负荷多变的问题,提出了一种新型的旋流燃烧技术,即利用在一次风管中加装浓缩煤粉构件实行煤粉浓淡分离的旋流浓淡煤粉燃烧器。使用三维相位多普勒颗粒分析仪对旋流浓淡煤粉燃烧器和双调风旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场进行了实验研究,得出了两种不同燃烧器几何结构下的气固两相流场和颗粒浓度场,并进行了理论分析。     

层流预混滞止火焰结构及传播速度实验研究

火焰传播速度反映了火焰和燃料燃烧的基本特性,但火焰传播比较复杂,受流动,传热以及化学反应等众多因素的影响,在实际的系统中,无法得到理想化的平面燃烧波,而利用平面滞止火焰可外推得到零位伸率下的火焰传播速度,即理想层流火焰传播速度。在建立稳定的层流预混滞止火焰的基础上,用激光多普勒仪测定了滞止流动的速度分布,得到了火焰结构的一些特征,并根据同一空燃比下不同位伸率与当地火焰传播速度的关系,获得了理想层流     

相变微胶囊悬浮液层流强迫对流换热实验研究

对以溴代十六烷(C16H33Br)为相变材料的相变微胶囊悬浮液(MPCMS)作了管内层流恒定热流密度加热条件下的强化传热性能测试和分析.悬浮液质量浓度为5.0%、10.0%和15.8%(文中百分数若无特别指出均为质量分数),整体雷诺数和斯蒂芬数分别在400～1900和1.1～8.8范围内.实验结果表明:实验工况下与水相比,使用MPCMS可降低壁面温度3.9℃,Nux数可提高27%～42%,传热实验过程中MPCMS样品压降增加不大,压降可降低26.7%(um=1.3m/s),在其输传热综合效果较好.