燃气轮机透平叶栅流道内液体射流特性

为研究液体在透平叶栅流道内雾化特性,在直流道和折转角分别为30°、60°的叶栅流道内进行了液体横向射流雾化试验,试验来流速度为56~91m/s,喷嘴压差为50~400kPa,采用喷油杆结构布置在叶片前缘喷射燃料,用Fraunhofer衍射技术测量液滴雾化细度,用CCD相机记录流道内液滴射流轨迹。研究发现:透平叶栅流道内液滴轨迹同时受液气动量比、叶片折转角度的影响,在叶片前缘向吸力面侧喷和逆喷时的雾化效果优于直流道内横向侧喷。喷嘴压差大于400 kPa时,向叶片吸力面侧喷的液滴索泰尔平均直径小于30μm,雾化粒径可满足燃气轮机燃烧室的要求。     

喷雾洗涤冷却室内雾化液滴粒径变化规律的实验研究

用马尔文激光粒度分析仪对喷雾洗涤冷却室冷模装置内雾化液滴粒径进行了实验测定,考察了不同工况下,洗涤冷却室内雾化喷头所在平面处以及气体出口处液滴粒径的变化规律。实验为装置内进一步的传热传质研究提供了一定数据支持。研究显示,在错流气体作用下,洗涤冷却室内雾化喷头所在平面的近喷头区域影响液滴粒径的主导因素为喷雾流量,而远离喷头区域液滴粒径则受气体流量和喷雾流量的共同影响,随气体流量增加,液滴聚结作用增强,粒径增大。实验发现,气体出口处液滴粒径主要受气体流量的影响,随气体流量Qg由300 m3/h上升到500 m3/h,气体出口液滴的Sauter平均直径(Sauter mean diameter,SMD)D32由60μm左右上升到了85μm,根据颗粒沉降公式进行计算得到的值与实验值比较,两者趋势一致。     

空气助力式脱硫喷嘴喷雾特性试验

为降低脱硫喷嘴雾化粒径,探索空气助力对脱硫喷嘴雾化性能的影响,本文在喷雾试验平台上试验分析了自行设计的空气助力式脱硫喷嘴的雾化性能,得出不同工况下喷嘴压力、液滴粒径、喷雾角等性能参数的变化规律。结果表明:不通入气相工质时,空气助力配气结构对常规脱硫喷嘴喷雾特性影响不大;在通入一定量气相工质后,喷嘴雾化水平明显提高;当气液质量比达到0.002,液滴索太尔平均粒径SMD可降至1 400 μm以下;随着气液质量比的提高,雾化粒径逐渐缩小;气相工质的介入会使喷雾角大幅增加约20°。     

逆流喷淋浓缩塔中雾化参数对脱硫废水液滴群流动与蒸发特性的影响

烟气余热蒸发能有效实现电厂脱硫废水的浓缩减量,合理的喷嘴雾化参数有利于提高浓缩塔内废水与烟气之间的流动传热并指导其结构设计。该文采用数值模拟方法研究喷嘴全锥角、液滴初始粒径和初始速度对塔内蒸发流动的影响,并对相关因素进行显著性分析。蒸发效率在全锥角50°左右达到峰值36.9%。综合考虑碰壁量和逃逸量,液滴最佳粒径为1500μm,且废水蒸发在液滴速度15～25m/s时更易进行。此外,响应曲面分析表明,液滴初始直径、液滴初速度对停留时间影响较大,而液滴蒸发效率主要受其粒径变化的影响。因此,在设计喷淋浓缩塔的结构时应综合考虑液滴粒径和液滴初始速度。     

湿法烟气脱硫旋流喷嘴雾化粒径试验研究

以湿法烟气脱硫工艺中常用的旋流喷嘴为对象,研制了几何相似的系列喷嘴和仅出口直径变化的系列喷嘴。选择实心锥喷嘴和螺旋喷嘴进行对比试验,系统地研究了旋流喷嘴的雾化粒径变化规律和雾化粒度分布规律。结果表明,旋流喷嘴结构参数对雾化粒径的影响较大;在雾化粒径为(1300～3000)μm时3种喷嘴相比,螺旋喷嘴能耗最低,而旋流喷嘴的雾化质量较好。     

喷嘴雾化对湿化器内空气加湿过程的影响

建立了可用于湿空气透平(HAT)循环加湿过程研究的湿化器试验台。采用自行设计的旋流式喷嘴,通过改变喷嘴顶端喷孔的直径,测得了不同喷雾场中空气进出口参数,并分析了液滴尺寸对传热、传质过程的影响。在试验条件下,热质传递性能与液滴尺寸并非呈单调增减关系,而是存在一最佳雾化粒径分布(索太尔平均直径SMD)。     

喷嘴组在变压力工况下雾化特性数值模拟

为了研究在不同喷雾压力下喷嘴组的雾化特性,采用GAMBIT软件进行建模,并利用FLUENT软件分别模拟了在不同喷雾压力下(1 MPa、1.25 MPa、1.5 MPa)喷嘴组的雾化情况.结果表明,在其他条件均不改变的情况下,随着喷雾压力变大,液滴的索特平均直径(SMD)变小,液滴的速度变大,且液滴大小分布整体向小的方向...     

水射流雾滴谱试验研究

利用LSA-III型激光粒度测试仪对水射流雾化的雾滴谱随速度和空间变化特性进行了试验研究,得到了雾滴谱液滴直径随速度增加而减小,随速度的增加变得更均匀的结果。雾滴谱的索特尔平均直径从轴心向两侧边缘变小,且上侧比下侧的更小,并随速度和离开喷嘴出口距离的增大,这种变化趋势在减弱。速度为27m/s和35.3m/s时射流雾化实际上处于风生破碎阶段,并由于二次雾化破碎,液滴直径沿轴向减小;速度为93.5m/s和121.6m/s时的射流二次雾化范围很短,并由于碰撞的原因,液滴直径沿轴向增大。     

喷嘴结构对水煤浆喷嘴雾化性能影响的试验研究

水煤浆在燃烧或气化前,必须进行雾化,因为水煤浆雾化后,雾化的颗粒越细小,其比表面越大,越有利于提高燃烧和气化时热和质的交换速率,从而加快燃烧或气化过程,同时还可增进燃烧和气化过程的稳定性。该文对自行开发的新型水煤浆喷嘴进行了雾化性能试验研究,分析了喷嘴各部件结构尺寸对索太尔平均直径(SMD)和喷嘴雾化角的影响规律。结果表明,喷嘴各部件结构尺寸均存在最佳值,在最佳值下SMD最小,雾化颗粒分布最均匀,雾化效果明显变好;而喷嘴各部件结构尺寸对雾化角的影响较小,完全可以通过雾化头的开孔方向来控制雾化角的大小。     

脱硫废水旁路塔雾化蒸发数值模拟

脱硫废水成分复杂难以回用，一些电厂已开始采用烟道雾化蒸发处理技术对其进行处理。脱硫废水直接喷入烟道会带来腐蚀、积灰、堵塞等问题，设置旁路蒸发塔对脱硫废水进行干燥是一种较好的选择。为研究此项技术，以某330 MW 机组为例，通过计算脱硫废水与烟气的热质平衡，确定了烟气抽取量，建立了物理模型，利用数值模拟的方法对烟气流场进行优化，对喷嘴布置方式、液滴直径、烟气温度等的选择进行稳态模拟。结果表明：抽取烟气量仅占总烟气量的2.27%，烟气流场即能够充满整个蒸发塔；三喷嘴的雾化蒸发效果可以使蒸发塔出口温度达到设计值120℃；液滴直径80 μm 以下，液滴颗粒无贴壁，液滴直径60 μm时蒸发效果好。为延长颗粒停留时间，使颗粒无贴壁、少团聚，宜采用烟气旋流方式、三喷嘴、60 μm雾化粒径以及600 K以上的入口烟气温度。     

两通道气力式喷嘴雾化特性的研究

通过实验,对气力式两通道喷嘴中圆射流的雾化特性进行研究。研究了喷嘴结构尺寸(气相通道出口收缩形式、气相通道面积及液相通道面积)对雾化粒度SMD的影响,探讨了其内在原因。还研究了液体表面张力及粘度对SMD的影响,并用最小二乘法拟合出SMD与无量纲数Z及We的关系:SMD∝Z0.3920,SMD∝We-1.057。     

低温地热水有机朗肯循环发电工质的优化

有机朗肯循环(organic rankine cycle,ORC)是利用地热发电的重要途径之一,而有机工质的物性是影响ORC发电效率的主要因素。针对地热水的特点,筛选了R134a、R245fa等6种有机工质,并对每种工质的余热发电系统进行计算。从系统的热效率、不可逆损失、压力水平及环保性等方面综合分析,得出R245fa是低温地热水ORC发电系统比较适合的有机工质。     

Modeling of Electrostatic Spray Plumes

Electrostatic spray atomizers have proven beneficial in controlling the size distribution of the droplets in the spray. We analyze the self-dispersal properties of such charged-droplet sprays upon emerging from the spray atomizer. The droplets are grouped into fluid elements, and the Lagrangian equations of motion are solved numerically for the profile and internal density of the divergent plume. Comparison of the drag and electric forces in different parts of the spray is presented via analytic solutions to simplified equations. The application of adjustable parameters such as flow rate and droplet diameter to the control of spray characteristics is discussed with various examples.     

磁流变智能材料及其减振器的结构与特性

详细介绍了磁流变液这种智能材料的组成、特性和流变机理.对基于这种智能材料的新型阻尼减振器的结构、原理和动态力学特性作了深入论述,展望了该新型磁性智能材料及其器件的良好应用前景.     

6t/h撞击式水煤浆喷嘴雾化特性试验研究

水煤浆浓度高、粘度大，雾化困难和磨损严重是水煤浆喷嘴需要克服的两个难题，水煤浆的良好雾化是水煤浆安全稳定燃烧的关键一环。该文对大容量的撞击式水煤浆雾化喷嘴进行了试验研究，分析了喷嘴内各主要结构参数对喷嘴雾化特性的影响。研究发现，Y型孔直径、T型喷口宽度、小混合室长度、撞击件长度和出口孔孔径对雾化颗粒平均直径有较为明显的影响，文中指出了各个因素的影响程度、原因及相应优化方案。     

电流变液颗粒间局部电场分析及相互作用力计算

电流变(electrorheo logical,ER)液可用于直接驱动电动机、离合器、无级变速、机械装置的电控等领域,如何准确计算电流变液体成链过程中的颗粒间相互作用成为研究热点。介绍了计算电流变液中多颗粒间局部电场及相互作用力的新模型—偏心电偶极子模型,分析了偏心电偶极子模型的理论基础,研究将其用于计算电流变液体中多颗粒间局部电场及相互作用力的方法。将颗粒间局部电场计算结果与点电偶极子及有限元方法的计算结果进行对比。通过比较可知,偏心电偶极子模型计算结果与有限元计算结果最为接近,优于点电偶极子模型。同时给出用于计算三颗粒间局部电场及相互作用力的公式,并与同等条件下的两颗粒间相互作用力进行对比,结果表明,在一定条件下两颗粒的相互作用力高于三颗粒的相互作用力,这说明颗粒在聚集成链的过程中初期的相互作用力可能要高于后期。     

喷淋塔、鼓泡塔烟气脱硫技术的比较

在介绍喷射鼓泡塔烟气脱硫（flue gas desulfurization,FGD）及带托盘的喷淋塔烟气脱硫工艺的基础上,详细对比和分析了两种不同塔型烟气脱硫技术的钙硫比、脱硫效率、水耗及电耗,得出结论：鼓泡塔的烟气脱硫率较高,可控性较强,但是工艺复杂,系统阻力比较大,烟气含尘量大的电厂不适用;带托盘的喷淋塔烟气脱硫率稍低,但能满足环保要求,工艺简单,便于检修,适用性较强。提出以下建议：电厂设计时,应根据现＼场不同情况和具体的要求,选择不同的烟气脱硫技术。     

旋流式气液同轴式喷油器在加压空间中雾化特性的试验研究

在增压条件下对一种旋流式气液同轴喷油器的雾化特性进行研究。在不同的环境背压条件下,采用PDPA测量距离喷口处70mm的液雾分布,研究了环境背压、气液相对速度、以及燃油流速对索特平均直径（Sauter mean diameter,SMD）的影响规律。结果表明：当保证燃油流速一定、气液相对速度一定的条件下,SMD随环境背压的增大而减小;当环境背压及燃油流速一定的条件下,SMD随气液相对速度的增大而减小;当保证雾化空气压力以及环境背压一定的条件下,燃油流速对SMD的影响规律存在一个拐点,随着燃油流速的增加,SMD先增加后减小,在文中的试验条件下,燃油流速拐点值约为9．91m／s。根据试验数据整理出SMD与环境背压、气液相对速度及燃油流速的拟合公式。     

高压静电液体雾化技术

高压静电雾化具有雾滴粒径细小、粒径尺度单一、空间弥散程度广等优点,广泛应用于农牧林业病虫害防治、工业喷涂、燃烧、脱硫除尘及材料薄膜制备等领域。为有效提高燃油燃烧效率、烟气脱硫效率及药剂灭菌效率等,从破碎动力学、不稳定理论及雾化模式等出发对高压静电雾化理论进行了详细的阐述,测试了平口雾化喷嘴在针-环状组合电极下的喷雾特性。获得了雾化角、射程、沉积量分布及雾滴荷质比、索太尔(SMD)平均直径和PIV雾化流场图象等信息,并进行了分析。实验结果表明:高压静电减小了液体的表面张力和粘滞阻力,使液体容易破碎成更为细小的液滴,使雾滴尺寸分布更均匀。雾滴荷电后,带电雾滴在高压静电场的作用下容易发生二次雾化,进一步减小雾滴粒径;同时带电雾滴在电荷之间斥力作用下,弥散程度加大,且能在目标物感应出与本身电荷极性相反的电荷,从而在极化力、引力等作用下更容易被目标物所捕获。     

磁流变液沉降稳定性研究现状与趋势

磁流变液的稳定性至关重要.对影响弥散粒子沉降稳定性的因素进行了讨论,指出并评述了表征磁流变液沉降稳定性的方法,综合介绍了提高磁流变液弥散粒子沉降稳定性的措施,包括表面活性剂和稳定剂的引入、纳米级物质的加入,用复合磁性响应粒子、轻质磁性材料作弥散粒子.最后展望了磁流变液的应用前景.