气-液-固三相流化床冷态实验

以氮气为气相、蒸馏水为液相、铜粉为固相构建了的气-液-固三相流化床冷态实验装置,流化床反应器内径为50 mm、高为500 mm.采用Hilbert-Huang Transform分析了布风板上表面处压力脉动信号,考察了布风板压差和床内两固定测点间压差随气体流速的变化关系,使用降速法得到了气-液-固三相流化床的最小流化速度,并通过同步图像采集验证了该最小流化速度.结果表明:气体流速为14.85 mm/s时,固体颗粒之间碰撞剧烈,气、液、固三相混合均匀;随着气体流速的增加,两固定测点间压降呈现先降低,后增加,最后又降低的变化趋势;气-液-固三相流化床的最小流化速度约为17.4 mm/s.     

分布器结构对气固鼓泡流化床内气相分布影响的数值模拟

根据双流体模型,利用计算流体力学软件Fluent 6.3,在布风板开孔率Φ=3.86%时,对6种布孔方式不同的流化床中气相的分布特性进行了数值模拟,得到了各布孔条件下气相分布规律。结果显示,均匀布孔流化床内产生大量的气泡,气泡分布不均且存在大片流化率很低的区域。在各不均匀布孔流化床中,大小孔间隔排布布风板流化床(E型布风板流化床)内产生的气泡相对较小且分散性较好,气相速度矢量分布较分散均一,流化效果最好。与均匀布孔流化床相比,E型布风板的流化床轴向气相压力脉动更小,径向等压线分布更平缓,表现出轴向和径向气相分布更均匀,对鼓泡流化床的优化设计最有参考价值。     

流化床油页岩流化特性的数值模拟研究

应用CFD软件Fluent对流化床内油页岩的流动特性进行了冷态流场模拟,并研究不同时刻、不同粒径以及不同弹性恢复系数对流化床内流化状态的影响。最终模拟结果表明：随着时间的推移流化现象越来越明显,同时颗粒粒径越小,弹性恢复系数越小更容易使气流稳定,有益于物料的正常流化。     

开孔碳—碳复合材料拉伸力学性能分析

对三种不同开孔形式的碳—碳编织复合材料板进行拉伸测试,获得中央开孔（CH）、双孔串联（DHC）和双孔并联（DHB）三种开孔板的破坏载荷和破坏模式,三种结构的载荷—位移曲线均为线性.采用数值方法,基于点应力准则预报开孔碳—碳编织复合材料板的破坏载荷,与试验结果吻合较好.利用该模型对开孔板应力进行分析,讨论开孔形式对破坏载荷的影响,并获得碳—碳编织复合材料不同开孔下的应力集中系数,对于5 mm厚开圆孔板,碳—碳编织复合材料表现为缺口不敏感.     

流化床锅炉应用喷床技术的试验研究

此项试验研究工作旨在探讨在普通泡床沸腾炉中应用喷床技术,从而能够燃烧不经破碎和含灰量大的原煤的可行性。试验包括研究不同密度的大尺寸颗粒在床内的离析条件,在喷床作用下定向运动的规律,以及利用喷床自动风选除去密度较大的大石块和灰渣的性能。初步冷态试验在布风板面积为0.6×0.2m~2的床上进行,现已推广至0.6×1.0m~2的流化床上试验,并分别采用多孔式和风帽式布风板,通过试验,得到一些有益的结论。     

应用变开孔率式布风板改善沸腾炉内的燃烧工况

本文介绍了作者在浙江大学810×410mm和810×1OOmm的冷态流化床试验装置上所进行的一系列固体物料混合试验,和改进的扩散混合方程的计算结果。对播煤二次风和变开孔率式布风板的作用和机理进行了探讨,并用从萍乡高坑电厂35T/H沸腾炉试验得到的床内物料可燃物浓度场和烟气浓度场数据进行了验证。结果表明播煤二次风对改善沸腾炉内燃烧工况有一定效果,而用变开孔率式布风板效果更明显。后者结构简单,可以方便地使用于正压给煤的中大型沸腾炉中。     

基于STAR-CCM+的通机整机流场数值模拟

基于CFD方法,采用STAR-CCM+?11.06流体仿真软件对某通机整机流场特性进行分析,研究了风扇罩开孔、箱体底部开孔、风扇罩内侧挡板及位置等对流场特性及风量分配的影响.对6种不同结构改进方案的仿真结果表明:不同结构下整机流场分布特性与其原始结构分布特性基本一致,发动机表面平均速度相差不大;箱体底部开孔面积从240...     

有机硅单体合成流化床的流化特性模拟研究

利用双流体模型对有机硅单体合成流化床进行模拟，研究在一定开孔率下不同气速与不同粒级硅粉对流化特性的影响.在此基础上，进一步探讨硅粉的粒径与分布板开孔率之间的关系，为工艺参数与分布板开孔率的选择提供理论指导.结果表明：入口气速为1.1 U_mf、硅粉粒径为4.67×10^-5 m时颗粒流态更加稳定，有助于气固混合；分布板开孔率与硅粉粒径负相关，用低开孔率的分布板流化较大粒径的硅粉，高开孔率的分布板流化较小粒径的硅粉，有助气固混合均匀，提高流化质量.     

不同四边形孔的Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同四边形孔的Fraunhofer（夫朗禾费）衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式。并利用mathematic软件模拟了不同三角形孔与四边形孔的Fraunhofer衍射图样与强度分布,从而找出了不同三角形孔与四边形孔的形状与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律.     

基于Daubechies小波分析的双循环流化床气化室压力波动特性研究

双循环流化床中气化室内压力波动特性对物料稳定循环具有重要影响。在双循环流化床冷态实验系统上,测取不同工况下气化室风室、布风板上方的压力信号,采用Daubechies小波分析的方法对气化室风速、提升管风速、颗粒粒径对气化室压力波动特性的影响进行分析,发现:随着气化室风速的增加,小波分析中各尺度能量均呈增加趋势,其中ED3、ED4两尺度能量占比最大,且随着气化室风速增加,RD3、RD4两尺度能量所占比呈先迅速增加,后基本不再变化;随着提升管风速的增加,提升管内物料相对停留量相对减小,更多的物料集中于气化室内,使得气化室内小波能量也存在一定程度增加,但ED3、ED4仍占比较大;随着颗粒粒径的增加,气化室物料流化相对困难,其在相对工况下的能量相对减小,且各层能量中占比最大部分逐渐由RD3层向RD4层转移。采用小波分析方法对气化室压力特性的分析,为双循环流化床的床内流动特性研究提供新思路。     

气-固环隙流化床纳米TiO_2聚团的流化特性

在高640 mm,内外径分别为140 mm和180 mm的环隙流化床反应器内,选用平均粒径为20～30 nm的TiO2催化剂P25进行冷态流化实验。运用预测颗粒粒径模型,应用计算流体力学软件FLUENT 6.2对流化床内床层局部固含率和压降进行了模拟计算。模拟结果显示:气体进入分布板之后呈螺旋状上升;环隙流化床内径向局部固含率分布呈现W形状,而且局部固含率随着床层高度的增高而增大。模拟结果与实验数据基本一致,说明纳米TiO2催化剂颗粒在环隙流化床中以微米级的聚团形式流化。     

空气-SRNA-4催化剂磁流化床动力学研究

在内径和高分别为140mm和1600 mm气固磁流化床反应器内,分别以空气和SRNA-4催化剂(平均粒径50μm)为气相和固相,采用不同外加磁场强度对磁流化床动力学进行了研究。应用计算流体力学软件FLUENT 6.2对磁流化床内局部固含率和床层压降进行了模拟计算。模拟结果显示:无磁场作用时,随表观气速增加,床层界面变化剧烈,床内局部固含率的分布极不均匀,床层压降升高。随着磁场强度增加,气泡的数目和尺寸减小,床中局部固含率增大,且分布变得较均匀,床层压降呈现下降趋势。模拟结果与实验数据吻合良好。     

过热蒸汽流化床制备粒状磷酸—铵成粒条件实验研究

在底部直径为120mm的锥形流化床中,以过热蒸汽为流化介质,研究了流化氨化造粒制备粒状磷酸一铵的成粒条件。实验考察了喷淋密度、床层温度及流化气速等因素对成粒过程的影响,分析了磷酸一铵颗粒层式生长与团聚生长的机理,并给出了两种生长成粒的操作条件。     

CFB-FGD布袋除尘器内气固流动特性的数值模拟研究

采用k-ε双方程湍流模型和离散相模型对循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)布袋除尘器内气固两相流动进行了数值模拟,分析了进口烟道结构形式、气流均布板和锅炉负荷等对改进前后布袋除尘器的流场分布、阻力特性及颗粒相流动状况的影响规律.模拟结果表明,渐扩型进口烟道和具有一定开孔率的气流均布板可很好地改善除尘器内流场分布的均匀性.与布袋除尘器原型相比,改进型除尘器内的颗粒流动更加均匀,同时灰斗积灰对颗粒相均匀分散有一定的改善作用.不考虑粉尘堆积情况下,改进型布袋除尘器总阻力损失与锅炉负荷满足二次函数关系.     

干扰流化床中细粒煤散式流化特性数值模拟研究

为提高干扰流化床对细粒煤的分选性能,采用数值模拟方法,考察了细粒煤在流化床中的散式流化特性.计算结果表明,颗粒分层行为对水速变化较敏感,流化床可调操作参数较少,仅依靠水速调节,难以实现细粒煤高效分选.对于多组分细粒煤(粒度0.75,0.35mm,密度1.4,1.7,2.0g/cm3),床层密度不均匀,在轴向逐渐降低,分选密度为1.67g/cm3时,可能偏差E值为0.24,分选精度较低.提出一种由多个截顶倒圆锥形多孔板组成的内构件,在相同条件下,带内构件干扰床强化了颗粒的密度分离,E值达到0.14;同时,多孔板可防止高密度颗粒在其表面黏附.因此,该内构件有效提高了普通干扰床的分选性能.     

Cold-state spout-fluidizing characteristics of high-carbon ferromanganese powders

The spout-fluidizing characteristics of high-carbon ferromanganese powders with different sizes and masses were studied via a plexiglass spout-fluidized bed with an inner diameter of 30 mm and a height of 1000 mm.The relationships between bed voidage and such parameters as bed height,particle size,fluidizing air velocity,and air flow were obtained.Experimental results show that the powder material with high density can be fluidized in the spout-fluidized bed where the particle size is a key factor influenci...     

660 MW 机组 SCR 脱硝板式催化剂磨损分析

针对马鞍山当涂电厂660MW机组脱硝SCR(选择性催化还原)板式催化剂发生局部严重磨损的现象,文章依据多次实际测量的数据进行对比分析,发现磨损呈现规律性分布,并且与脱硝反应器内部结构相关联。通过冷态流场计算及灰场数值计算分析研究表明:催化剂局部严重磨损的主要原因是由于反应器的顶部梁结构布局不合理,造成烟气流量、流速分布不均,引起催化剂局部出现严重磨损。针对这一原因,文章提出通过移除脱硝反应器上方的积灰三角以及改变喷氨烟道上方导流板的直径和角度等措施来改善脱硝反应器中烟气的流速分布。数值模拟的计算结果表明,在相同的运行工况下,改善后的脱硝反应器中烟气流速的均匀性得到了显著的提高,有效抑制了催化剂局部出现严重磨损等不良现象的发生。     

流化床内煤的热破碎实验研究

采用小型流化床实验台对霍林河褐煤进行热破碎特性的实验研究。结果表明：一次破碎率（Pf）和破碎比（Nf）随温度变化的趋势大体相同,但在1-3mm粒径范围内,其变化程度有所不同。说明利用一次破碎率和破碎比在描述煤热解破碎特性具有一定的局限性,这有待于进一步深入研究。