用于高浓度气液两相流的成像相关测速技术

对一种基于成像的激光相关测速技术进行了理论和实验研究。利用光散射理论模拟了成像测量系统对单个颗粒的光信号响应特点,分析了颗粒粒径和探头直径对信号及其频谱的影响,研究了测量体在光轴方向的有效长度。针对信号特点,研究了信号处理参数,分析了分段相关性计算中窗口宽度对计算结果的影响及其选择依据,并对窗函数和信号预平移等优化方法进行了研究。成功地对一脉冲喷雾爆破区高浓度流场进行了测试,获得了不同脉冲宽度下喷雾速度变化规律和轴向径向分布,测试结果与文献报道结果基本吻合,表明基于成像的相关测速系统可以很好地应用于喷嘴出口附近高浓度流场的测试。     

搅拌反应器内气液两相流的CFD研究进展

搅拌式气液反应器因其操作灵活、适用性强等优点,在过程工业中应用广泛.综述了采用计算流体力学CFD技术对搅拌反应器内气液两相流动行为的数值模拟研究.Euler-Euler双流体模型作为主要方法用于描述气液两相流动,在其基础上耦合相对简单的气泡数密度函数模型或复杂的群体平衡模型,可较为准确地预测搅拌反应器内气泡尺寸和局部气含率及其分布规律.CFD模拟结果可用以分析和评价不同搅拌桨叶、搅拌桨组合和气体分布器的气液分散性能,对气液反应器的结构优化和过程强化提供了有效手段.     

气液分离技术的研究现状

介绍了国内外气液分离技术及设备的研究进展,阐述了重力分离、惯性分离、过滤分离、离心分离和精馏分离的工作原理和设备构成,重点关注了气液分离技术在换热器和制冷系统中的应用,最后对比了各种气液分离技术。现有气液分离机理尚不清晰,且普适性不高。将气液分离与气相相变传热过程结合能实现强化传热和提升系统能效,具有巨大应用前景。     

气液两相流对板式换热器影响的模拟研究

用Fluent软件对人字形板式换热器冷流道中气液两相流的4组不同工况进行了模拟研究,分析了冷流道中两相流体的流动和换热特性以及气体在流道中的分布状况。结果表明,由于气相的扰动作用,使进出口连线一侧传热死区的换热状况有了很大改善;在一定含气率范围内,随着空气体积含气率的增大,增强了板式换热器的换热效果。     

气液两相流在膜技术中的应用

针对膜技术应用中的污染问题,从强化膜分离以及膜清洗两个方面,讨论气液两相流对膜污染的控制作用.两相流在膜组件内一般形成弹状流提高膜面剪切力,或通过增加反冲效果以有效控制膜污染.较系统地阐述了气液两相流在强化膜分离及膜清洗过程中的机理,以及在管式、平板式、中空纤维和卷式膜组件中的具体应用.总结了影响气液两相流效果的主要因素,以及在应用中的优势与不足.并对两相流在大分子物质分级中的应用,以及未来向高效、低能耗、优化膜组件结构等方向的发展做出展望.     

气液两相流对板式换热器污垢特性的影响研究

通过对比实验研究了气液两相流对板式换热器污垢特性的影响。结果表明:板式换热器污垢热阻值随着含气量的增大而减小,含气量越多,扰动越强,其污垢热阻值越小。同时发现相同含气率条件下气泡尺寸越小,抑垢效果越好。     

应用热膜风速仪检测塔板上气液两相流的局部气含率

<正>蒸馏塔板上气、液两相流局部气含率的测定对于研究塔板上流体的流动状态、塔板清液层高度、两相传质性能和设备优化设计等具有重要意义。过去,测量塔板上气液两相流的气含率主要采用γ射线吸收法。该法能检测总体的气含率,但无法测局部气含率,且使用复杂。热膜风速仪是检测气、液两相流速度和气含率的先进仪器,本文采用先进的智能热膜风速仪(IFA-100),并配以微机采样系统,用于测量大型塔板上两相流的局部气含率。     

垂直管内气液两相流的探讨—气泡流压力降

本文把空隙率和气盯密度沿管子高度的变化当作连续过程，并从微分总压力降出发，然后在全管范围内积分，从而导出气液两相在气泡流情况下的总压力降模型的Ｐ１－Ｐ２＝ｄ－ｂｃ／ａｃｌｎｄ＋ａｃＰ１／ｄ＋ａｃＰ２＋Ｚｃ该模型用于求垂直管内向上流动的气泡流压力降时初值要求不高，收敛快，且准确度高。     

微通道内气-液两相流及并行放大的研究进展

微化工技术从基础研究到工业应用的关键步骤是过程放大。为了实现产品的高通量、易控制和连续生产,微化工过程的研究主要集中于单通道内多相流的稳定性和微通道的并行放大。对单微通道内气液两相流的流型及其对传质的影响进行了综述,阐明了微通道内气液两相流的流动稳定性和传质高效性。同时,综述了微化工技术的应用现状,证明了微化工技术在工业化应用中的潜力。此外,综述了对称并行放大和非对称并行放大2种基本并行放大方式的研究进展,对其中的流体分布及其对传质的影响进行了总结。最后,对未来的研究方向进行了展望。     

气液两相并流体系气含率的表达式及其应用

本文基于气液两相分相流模型和动量守恒原理,并结合若干假定,建立了气液两相并流流动体系的气含率一般表达式,给出了由测定压降利用该表达式在确定管内气液垂直向下并流体系气含率中的应用,验证表明Ｈｉｌｌ提出的气液两相垂直向上并流流动体系的气含率表达工为本文建立一般公式当θ＝９０°时的特例。     

气升式环流反应器液相流场的研究

运用粒子图像测速仪(PIV)技术测量了一拟二维气升式环流反应器内液相流动状态。避开了气液两相成像带来的图像处理困难。成功测取了时均液相速度、瞬时雷诺应力、剪切应力等在反应器下降段内的分布;考察了反应器上升段进气量和反应器液位高度对液相循环速度的影响;同时,对反应器三个具有代表性的流动部分进行了观测,获得了该反应器内液相流场具有代表性意义的速度分布图。研究结果为认识该类反应器的性能及进行反应器设计、优化提供了有价值的参考信息。     

下喷式环流反应器液相流动特性研究

液相停留时间分布分析用于下喷式环流反应器导流筒顶部区域、底部区域、环隙流体流动特性研究。分别将轴向扩散模型应用到各个区域,实验结果表明轴向扩散模型能较好的预测反应器内流体的停留时间分布。采用最小二乘法拟合实验响应曲线,得到模型方程参数。结果表明各个部分的Pe值均随液体喷射速度的增大而减小。导流筒顶部区域的Pe值变化范围为:25.4~6.6;导流筒底部区域的Pe值变化范围为:45.4~11.6;环隙的Pe值变化范围为:60.0~39.2。结果表明导流筒顶部区域返混最大,环隙区域接近于平推流。反应器混和时间随液体喷射速度的增大而减小,变化范围为:88.3~12.5 s。     

旋转离心喷雾气液错流传热计算

对气液两相流在旋转离心喷雾条件下错流传热的计算方法做了分析。采用分格计算的方法做气液上错流传热过程的模拟计算。     

LNG冷箱并联管路气液两相流量均布特性研究

采用VOF两相流模型模拟研究了气液两相流在并联管路中的流量均布特性。结果表明:两相的流量均布性随体积含气率的增加呈现先降低后提高的趋势。在一定的速度范围内,增加两相的流速可以提高两相流量的均布性。水平上进下出和垂直向下流入的管路布置方式更加有利于并联管路流量的均布性。     

CFD and PIV Investigation of Flow past a Single Hot Gas Filter

Ceramic candle filters have been developed for cleaning high‐temperature high‐pressure (HTHP) gas streams. They meet environmental and economical considerations in combined cycle power plants, where gas turbine blades can be protected from the erosion that occurs due to using HTHP exhaust from the fluidized bed. Ceramic candle filters are the most promising hot gas filtration technology, which has demonstrated high collection efficiencies at high‐temperature high‐pressure conditions. This paper reports computational fluid dynamics (CFD) and experimental investigations of a candle filter. Experimentally, 18 and 108 μm particles are tracked in the vicinity of a filter using Particle Imaging Velocimetry (PIV). The images are processed to give the radius of convergence, which defines the critical trajectory for particles just impinging on the filter. In the computational investigation, constant filtration velocity boundary models have been used to investigate the filter in cross flow conditions using the CFD code FLUENT. Different approach (inlet) velocity to filter face velocity ratios and different face velocities (ranging from 2–5 cm/s) are used in the CFD calculation. Particles in the diameter range 1–100 μm are tracked through the domain. The radius of convergence is compared and plotted as a function of many parameters. Validation of the computational study in this work was adequate and the deposition process and the factors that affect the build up of the filter cake have also been studied.     

基于微流控芯片的液相微萃取的研究进展

微流控芯片通过微通道网络,将样品的采集、混合、反应、分离和富集等分析过程集成在芯片上完成,为化学反应的微型化提供了一个良好的操作平台。利用液体在微观尺度下表现出的特殊的表面物理性质,将液相微萃取技术移植到微流控芯片上,可以实现小体积样品中低含量目标分析物的萃取。本文介绍了基于微流控芯片的液相微萃取近年的研究进展,并总结了层流、液滴、捕陷液滴几种基本的萃取模式。     

丙酮液相氨肟化连续流反应

在液相条件下,以丙酮、氨水和双氧水为原料,钛硅分子筛（TS-1）为催化剂,叔丁醇为溶剂,在具有特殊微结构的连续流微通道反应器中一步氧化合成丙酮肟。实验考察了双氧水浓度、氨水用量、双氧水用量、溶剂用量、助催化剂用量以及温度对氨肟化的影响,结果表明：AFR微通道反应器中,反应器出口压力5 bar,温度100 ℃,催化剂浓度8 g/mol（mol为丙酮的单位）,氨水/双氧水/叔丁醇/丙酮摩尔比=3:1.1:6:1,双氧水浓度70 wt.%,氨水浓度25 wt.%,助催化剂浓度3 mg/mol（mol为丙酮的单位）,停留时间72 s,获得丙酮转化率为80%,丙酮肟选择性为97%,丙酮肟的收率为77%。AFR微通道反应系统持液量小、停留时间短、强传质传热等特点,强化了反应物料和催化体系之间的协同效应,提高了氨肟化反应速率,解决了双氧水分解带来的氨肟化反应本质安全问题,实现了丙酮氨肟化的绿色安全高效合成。     

丙酮液相氨肟化连续流反应

液相条件下,以丙酮、氨水和双氧水为原料,钛硅分子筛(TS-1)为催化剂,溴化钠为助催化剂,叔丁醇为溶剂,在具有特殊微结构的连续流微通道反应器(AFR)中一步氧化合成了丙酮肟.考察了双氧水质量分数、氨水/丙酮物质的量比、双氧水/丙酮物质的量比、溶剂/丙酮物质的量比、催化剂和助催化剂用量、温度以及停留时间对氨肟化的影响.结...     

离子液体作为气相色谱固定相的参数测定

将疏水性离子液体[BMIM]PF6用于气相色谱固定相中,检测分离环己烷、甲苯、邻二甲苯混合有机溶剂,并与邻苯二甲酸二壬酯填充柱对这3种物质的分离效果进行比较。实验结果表明：邻苯二甲酸二壬酯柱虽然也能将这3种物质分开,但各物质出峰太慢、保留时间长、峰高太低,而疏水性离子液体[BMIM]PF6柱对这3种物质有很好的分离效果,各物质保留时间缩短、峰高增强,由此得出离子液体作为气相色谱固定相对分离这类有机物的优势。