喷动床颗粒粒径对提升管团聚特性影响的三维数值研究

采用离散单元方法(DEM),对喷动床提升管内稠密气固两相流动过程进行了三维数值模拟。颗粒相采用拉格朗日法,考虑了颗粒间及颗粒与气相间的相互作用,颗粒碰撞采用软球模型;气相采用欧拉法,利用标准k-ε模型模拟气相的湍流流动。通过对颗粒和气体流动行为的分析,获得了提升管内部稠密颗粒相的分布,并考察了颗粒粒径对提升管颗粒团聚特性的影响。结果表明,当颗粒的粒径较小时,提升管壁面处发生大规模的颗粒团聚,颗粒的分布不均匀;随着颗粒粒径的增大,颗粒团聚现象得到明显改善;当颗粒粒径为160μm时,沿着提升管高度方向的颗粒分布比较均匀,无团聚现象。通过计算分区的方法统计提升管内各区域颗粒数量百分比,统计结果与数值模拟结果吻合较好。     

非接触式城市窨井探测预警系统设计

本系统是为行人在雨天环境下提供一种非接触式的窨井探测工具.本设计通过超声波换能器采集积水深度,并由单片机对超声波换能器回波信息进行分析,计算出积水深度,当其超过预设阈值时,即判断存在窨井盖错位或遗失,而控制发出声光报警,以达到帮助行人暗夜或雨天避险的目的.通过模拟雨天和无水环境下的对比实验,结果表明,本系统测量准确,探测误差在5 cm以内,最深探测距离约5.6m,能够稳定地实现故障窨井的探测和预警功能.     

一次风管道内超声波传播特性研究

本文基于超声波在两相介质中传播的Coupled-phase模型,考虑颗粒粒径分布、颗粒复散射以及颗粒间的相互作用等因素对模型进行修正,建立了电站锅炉一次风管道内气固两相介质中的声衰减系数和声速预测的计算公式,得到一次风管道气力输送系统中超声波衰减系数和声速预测与超声波频率、颗粒体积分数、两相密度以及颗粒粒径分布等因素的关系。结果表明:对于一般的电站锅炉,一次风管道超声波频率的增大、颗粒粒径的增大或颗粒体积分数的增大均会导致超声波衰减增大,而空气密度的增大会导致超声波衰减的减小;当这些参数发生变化时,影响超声波衰减的各因素的主导地位也会发生变化;当颗粒体积分数小于0.05%时,随着颗粒体积分数的增加,声速大致呈线性减小趋势。     

燃煤飞灰超细颗粒物声波团聚清除的实验研究

对燃煤超细颗粒物在低频率高强度声场中团聚清除效果进行了实验研究。通过对声场的理论分析，设计并建立了燃煤飞灰超细颗粒物声波团聚清除实验平台。利用该实验平台，研究了声场强度对细颗粒清除效率的影响以及颗粒粒径分布的迁移特性。实验结果表明，低频高强声场对亚微米颗粒及亚微米以下颗粒有较好的团聚清除效果。而且随着声场强度的增大，超细颗粒的清除效率也增加。当团聚室内声强达到160dB时，PM2.5总颗粒数量浓度减少了58.9%，质量浓度减少了68.4%；PM10总颗粒数量浓度减少了59.0%，质量浓度减少了77.7%。     

基于单片机控制的高楼智能移动逃生梯

为了降低火灾逃生难度并减少损失,在现有逃生梯基础上加入单片机控制部分,建立了基于单片机控制的高楼智能移动逃生梯,该逃生梯分为护栏结构与云梯结构两种形式,当温度检测装置未检测到火灾情况时,逃生梯以护栏结构存在于楼顶;当温度检测装置检测到火灾情况时报警器报警,逃生梯迅速由护栏结构转换为云梯结构,并通过单片机控制升降移动支撑装置改变云梯的长度,通过单片机控制升降固定支撑装置改变云梯的位置,从而使云梯到达高楼任意火灾地点,快速高效地解救被困人员。基于单片机控制的高楼智能移动逃生梯兼具有阳台逃生、楼道逃生及所有窗户逃生于一体,既减少了高楼的投资,提高了楼宇的安全性能,又不影响楼宇的外观。     

电缆烟密度试验主要影响因素及控制措施的研究

电线电缆通常都是重叠缠绕成捆成束地安装在密闭狭小的建筑管道内的，而建筑管道内的通风散热效果较差，很容易引发火灾风险。发生火灾时，电线电缆燃烧会消耗周围环境的大量氧气并产生浓密烟雾，因此降低电线电缆发烟量对保证各类人员的安全撤离及消防救援工作的开展具有重要意义。基于此，为帮助电缆检验及相关从业人员提升认知和理解，探讨了影响电缆烟密度试验的主要因素及控制措施。     

核电站用电缆的特性

1核电站用电缆一般特性 核电站用电缆的绝缘和护套材料,必须采用低烟无毒、无腐蚀性的的无卤阻燃电缆材料,才能满足特殊的核安全要求。无卤电缆在发生火灾时,燃烧释放的烟雾量很低,不带毒性及腐蚀性,挥     

管内约束碳化钨粉末电爆喷涂涂层的特性

为实现用碳化钨粉末作为喷涂材料制备电爆喷涂涂层,开发了一种连续送粉的管内约束电爆喷涂方法,试验研究了初始电压及喷涂距离对涂层特性的影响。结果表明:在一定的喷涂距离范围内,这种方法可以使碳化钨颗粒全部以熔融状态形成液相涂层,这类涂层致密度较高,与基体有较高的结合强度,当喷涂距离很小时,如1mm,涂层表面呈现气相沉积的特征。随着喷涂距离的增大,爆炸产物中部分熔融粒子开始凝固成固相颗粒,形成含有固相颗粒的涂层,这种涂层的致密度下降,与基体结合强度较低。随着初始电压的升高,获得液相涂层和含有固相颗粒的涂层的喷涂范围增大。     

基于数值模拟方法的电动汽车充换电站火灾危险分析研究

采用危险源辨识方法,通过对各种危险源及其发生火灾的可能性分析,对电动汽车充换电站功能区域进行了划分,并列出了各个区域内的主要危险源,为火灾场景辨识提供依据。基于电动汽车充换电站内电缆、装饰材料及电池燃烧特性和FDS大涡模拟方法,建立了典型火灾场景,研究了不同火灾场景烟气运动情况、温度变化情况及能见度和CO分布情况,据此分析了电动汽车充换电站发生火灾时的火势蔓延情况及危险性,为电动汽车充换电站内有效进行火灾预防及指导人员疏散提供重要的技术支持。     

煤制气再燃气固两相流分离数值模拟研究

以与某130 t/h冷态炉膛相匹配的部分煤制气实验装置为物理模型,基于颗粒轨道数学模型,采用Fluent计算软件对煤制气气固分离工况进行数值模拟。研究结果表明:随着分离风的增大,颗粒湍流范围增大,煤粉颗粒停留时间增加,当颗粒粒径为3.5 mm、分离风为11 m/s时,气固分离效果最好,颗粒停留时间达到2.2 s的比例为70%。     

超细液滴气溶胶声波团聚的实验研究

对超细液滴气溶胶声波团聚进行了实验研究,探究了频率、声功率及初始浓度对团聚效果的影响规律。结果表明,在频率为6kHz、声压级为148dB的声场中,液滴颗粒发生了快速团聚,10s内气溶胶透光率从0%提高到90%,质量浓度减少99%。频率是声波团聚的重要操作参数,针对文中使用的超细液滴,最优团聚频率为6kHz,其次为1.5kHz。分析认为,低频时,声流作用明显,是液滴团聚的重要因素之一;高频时,声波尾流效应逐步增强,是主要的控制机理。声功率增大,团聚效率相应增加,但超过9W时,团聚效率增长减缓,原因是高声强时团聚室内二次声效应增大。另外,液滴气溶胶初始浓度越高,声波团聚速率越快,且最终团聚效率也更高。     

利用超声波方式实现无线电能传输的可行性的研究

近几年来,无线电能传输受到了国内外学者的广泛关注,但以超声波作为电能传输媒介的方式,却没有得到足够的重视.基于超声波的无线电能传输具有方向性强、能量易于集中以及传播距离足够远等优点,本文给出了基于超声波无线电能传输的电路模型;当以压电材料作为超声换能器时,通过对压电材料的机电等效,得到了超声波无线电能传输的等效电路图;...     

超声键合变频式超声波发生器设计

用于超声键合工艺的超声波发生器是引线键合封装设备中的主要装置,其作用是驱动换能器并使其处于谐振工作状态,多工作频率点是未来换能器发展的一个重要方向。因为传统超声波发生器不具备多频段频率跟踪功能,所以构建了一种变频式超声波发生器,它可动态适应不同特性的换能器,具有通用、应用面广等特性。变频式超声波发生器基于嵌入式系统,采用快捷准确的直接数字频率合成(DDS)及锁相环(PLL)反馈方案,实现了自动查找换能器各谐振频率以及频率自动跟踪的功能。实践证明,变频式超声波发生器可驱动各种不同谐振频率的引线键合超声波换能器,并达到换能系统工作时的快速锁相和准确锁频要求。     

基于缺陷态结构的体外超声信号高效聚焦溶栓机制研究

在治疗血栓性疾病方面,体外超声溶栓治疗突破了常规治疗和体内介入式溶栓的局限性,显现了巨大优势。但体外溶栓所使用的超声波换能器发射功率较低,易受环境影响,超声信号难以通过人体组织到达病变区域,很难实现对血栓结构的破坏。为了解决这一问题,本文基于缺陷态结构思想,采用有限元分析方法设计了一种新型体外超声溶栓模型,并进行了仿真实验。实验结果表明这种结构模型能够在10~20kHz超声波低频频带部分有良好的声场局域效应和声波强度提升作用,当声波频为率14.9 kHz时,结构模型具有良好的身体穿透效应,有一定可能在体外对血栓产生结构破坏,达到血栓清理的作用。这些研究对高效安全的体外血栓清理方法的研究有很重要的意义。     

全桥移相铸轧超声波电源调功系统设计

为满足轻质合金超声铸轧过程中对超声波功率稳定及可调的要求,同时为改善传统超声波电源功率调节中存在的开关损耗大、功率因数低等缺点,设计了一种基于STM32的全桥移相超声波电源调功系统,并进行了理论研究和实际的电路实验。采用STM32产生全桥移相(phase-shifted,PS)PWM信号,驱动逆变器工作,同时通过采样换能器的电流和电压,实现功率反馈,采用增量式PID控制算法,调节移相角实现对输出功率的闭环控制。实验结果表明,基于全桥移相PWM控制策略的调功方式能够实现功率的连续可调,同时,由于逆变器开关管工作在零电压开通状态,因而开关损耗小,功率因数高。     

低烟低毒电缆的研制与测试

<正> 为保证人身安全,应采用着火时释放烟雾和毒气很少的材料作电缆的护套。有一种新的测试方法,是通过电缆燃烧来观察所发生的变化,以便对电缆性能作出准确的评价。电缆本身引起火灾的可能性较少,但它会使火势蔓延,同时产生烟雾和毒气。通过近十年来的不断研制,中、低压电缆产品已经向低公害方向发展。提高产品阻燃性能的关键:一是选用特殊的绝缘和护套材料;二是设计新型的电缆结构。电缆的阻燃及不延燃性虽说是非常重要,但目前人们最关注的问题是如何减少火     

水煤浆水平管内流动特性数值模拟

基于颗粒动理学理论,采用Eulerian多相流模型对水平管内水煤浆流动进行模拟,并采用RNG k-e湍流模型描述颗粒间具有强烈作用的两相湍流流动。将具有双峰分布特性的煤粉颗粒看作直径不同的 2 种固相,同时考虑固相与液相、固相与固相之间的动量交换。模型的有效性通过与计算相同条件下的压降试验值验证。在此基础上,通过模拟考察入口流速和浓度等因素对浓度分布、速度分布及压降的影响。结果表明：重力因素及不同颗粒相间的相互作用是影响颗粒相管内浓度分布和速度分布的根本原因。     

高速数字摄影应用于流化床内颗粒旋转特性的测试

该文成功地把由高速数字摄影设备和大功率激光构成的测试系统应用于流化床内固相颗粒旋转可视化。为提高颗粒转速测量范围,提出了双帧频拍摄法,并进行了数学推导和实验验证。结果表明,该方法能够对两帧频最小公倍数一半内的颗粒转速进行准确的测定,实验误差小于1%。同时在一截面为200×200mm、高为4m的冷态循环流化床实验台上进行颗粒旋转速度的初步实验研究,当截面气体速度Vg=3.5m/s时,测得450~850μm透明玻璃珠在布风板以上0.98m的过渡区域内的平均旋转速度约为280r/s。     

基于DU-PLL的超声波功率源复合频率跟踪控制

高频超声波功率源谐振频率跟踪控制无法同时实现大范围、高精度跟踪是目前工程中普遍存在的一个问题。本文从理论上分析了等效阻抗与谐振频率的关系以及换能器失谐的原因。在此基础上,提出了一种基于PI控制和微分环节锁相环(DU-PLL)相结合的复合频率跟踪控制方法。该方法通过电流采样判断频率失谐范围,当失谐范围小于设定阈值时,直接由DU-PLL进行精确跟踪,当失谐范围超出设定阈值时,则由PI控制进行快速调谐至误差允许范围内,再由DU-PLL进行精确跟踪。Simulink仿真结果表明,本文方法具有很好的动态性能,能够实现高精度的频率跟踪功能。设计了2.5 kW、1.1 MHz的超声波功率源验证提出的控制方法,实验结果表明本文方法能及时调节功率源的工作频率,克服了分布参数的影响,提高了功率源的工作效率。     

循环流化床燃烧高钠准东煤的床料颗粒聚团特性

为探究循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧高钠准东煤过程的床料颗粒聚团特性,选择石英砂和高炉渣作为床料,在小型CFB实验系统上950℃燃烧准东煤,并使用环境扫描电镜、X射线衍射仪和X射线荧光光谱仪对底渣的表面和截面微观形貌、物相组分和化学成分进行分析,以揭示床料颗粒的聚团机理。结果发现石英床料工况时未团聚的床料颗粒表面形成富含Ca/Mg/Si/Fe亚微米颗粒的包覆层,而团聚的粗颗粒由未团聚颗粒通过Ca/Na/Si共熔体的“颈”结构粘结形成。粘性包覆层和低熔点Ca/Na矿物的存在促进了床料颗粒团聚。当使用高炉渣作为床料,底渣没有发现团聚粗颗粒,主要归结于其特殊的矿物和化学组分及表面物理结构,初步证实高炉渣具有作为替代性床料缓解床料颗粒聚团的潜力。