基于"薄膜理论"的单个水滴在高温烟气中蒸发参数研究

针对干法除尘蒸发冷却器中高温转炉烟气条件下的单颗粒水滴蒸发过程进行了研究,在传统液滴蒸发模型的基础上,引入了"薄膜理论",建立了一个简化的蒸发模型,在模型中考虑了随温度变化的热物性参数、Stefan流、以及液滴瞬态加热等因素对水滴蒸发过程的影响,得到了瞬间蒸发速率、液滴表面温度、液滴直径随蒸发时间的变化规律,以及烟气温...     

单颗煤泥浆在沸腾炉内的蒸发及挥发份析出的研究

本文是煤泥沸腾燃烧试验的一部份,主要进行水分蒸发过程和挥发分析出的机理研究,结果显示:1.水分蒸发过程与Spaldiug液滴蒸发理论有一定的差别并提出改进的、适合子煤浆滴蒸发的计算公式。2.挥发分析出过程基本上符合动力控制过程。     

液滴在高温气流中蒸发混合特性计算分析

针对选择性非催化还原(SNCR)过程中还原剂溶液在炉内的蒸发扩散问题,运用Fluent计算软件模拟液滴在高温气流中蒸发扩散过程.研究涉及到主要参数包括气流流速、气流温度、液滴喷射速度、液滴喷射量以及液滴雾化粒径因素,分析它们对液滴蒸发和扩散规律的影响.以液滴蒸发时间、距离﹑有效区域体积、投影面积为衡量指标,得到液滴蒸发规律.研究表明,气流温度、气流流速和液滴喷射速度的增大都可以加速液滴蒸发,其中气流温度的影响最大,液滴喷射速度次之,气流流速最小.液滴喷射量和液滴雾化粒径的增大都可以使蒸发时间延长.除气流流速外,其他4种变量增大都会使研究区域内混合状况变好.     

新型多级液幕喷雾洗涤式烟气脱硫技术的试验研究

针对燃煤锅炉烟气中SO2排放的特点，从反应机理着手，制定了相应的设计脱硫装置的原则，研制了一种新型多级液幕喷雾洗涤式脱硫塔，并对脱硫装置进行了多工况试验研究。通过研究发现，燃烧产生的含有SO2的烟气在经过脱硫塔后其排放得到了有效控制，液气比、SO2浓度、Ca(OH)2浓度及反应温度的变化对脱硫效率产生了不同的影响。     

低速二冲程发动机气缸润滑油蒸发特性

针对气缸油液滴自燃引发双燃料机不正常燃烧的问题,本文应用挂滴式蒸发装置研究了气缸油和气缸油基础油液滴的蒸发特性,分析了环境温度、油滴初始直径对气缸油和基础油蒸发过程的影响规律。结果显示:在高温条件下气缸油液滴变形并爆破;气缸油的主要成分—150 BS光亮油也有明显的液滴爆破现象,而400 SN精制油无液滴爆破现象发生;气缸油液滴的生命周期与环境温度、液滴初始直径、基础油成分紧密相关,环境温度提高、液滴尺寸减小、精制油成分增加,均会缩短油滴的生命周期。     

船用主机气缸润滑油蒸发特性研究

船用主机气缸润滑油(以下简称气缸油)燃烧是颗粒排放的重要来源之一;对于采用Otto循环的低速双燃料发动机,气缸油自燃有可能导致爆燃和危害更大的早火爆燃。蒸发过程是气缸油液滴着火燃烧的前期准备过程,其蒸发特性对着火和燃烧特性具有重要影响。论文采用挂滴式液滴蒸发装置研究了低速二冲程船用发动机气缸油和气缸油基础油的蒸发特性,分析了环境温度、油滴初始直径对普通气缸油和气缸油基础油的蒸发过程的影响规律。结果显示:气缸油的蒸发包含初始加热、蒸发、热解和聚合过程,在高温条件下热解过程剧烈,会造成油滴爆破,蒸发曲线出现剧烈波动;气缸油的主要成分150 BS基础油在高温条件下也有明显的油滴爆破现象,而400 SN精制基础油在高温条件下无爆破现象发生;气缸油液滴的生命周期与环境温度、液滴大小、基础油成分紧密相关,高温条件下油滴的生命周期随着温度提高会大幅度缩短,在同一温度条件下油滴生命周期随尺寸减小会大幅缩短,精制基础油含量增加也会缩短油滴生命周期。     

船用主机气缸润滑油蒸发特性研究

船用主机气缸润滑油(以下简称气缸油)燃烧是颗粒排放的重要来源之一;对于采用Otto循环的低速双燃料发动机,气缸油自燃有可能导致爆燃和危害更大的早火爆燃。蒸发过程是气缸油液滴着火燃烧的前期准备过程,其蒸发特性对着火和燃烧特性具有重要影响。论文采用挂滴式液滴蒸发装置研究了低速二冲程船用发动机气缸油和气缸油基础油的蒸发特性,分析了环境温度、油滴初始直径对普通气缸油和气缸油基础油的蒸发过程的影响规律。结果显示:气缸油的蒸发包含初始加热、蒸发、热解和聚合过程,在高温条件下热解过程剧烈,会造成油滴爆破,蒸发曲线出现剧烈波动;气缸油的主要成分150 BS基础油在高温条件下也有明显的油滴爆破现象,而400 SN精制基础油在高温条件下无爆破现象发生;气缸油液滴的生命周期与环境温度、液滴大小、基础油成分紧密相关,高温条件下油滴的生命周期随着温度提高会大幅度缩短,在同一温度条件下油滴生命周期随尺寸减小会大幅缩短,精制基础油含量增加也会缩短油滴生命周期。     

船用主机气缸润滑油蒸发特性研究

船用主机气缸润滑油(以下简称气缸油)燃烧是颗粒排放的重要来源之一;对于采用Otto循环的低速双燃料发动机,气缸油自燃有可能导致爆燃和危害更大的早火爆燃。蒸发过程是气缸油液滴着火燃烧的前期准备过程,其蒸发特性对着火和燃烧特性具有重要影响。论文采用挂滴式液滴蒸发装置研究了低速二冲程船用发动机气缸油和气缸油基础油的蒸发特性,分析了环境温度、油滴初始直径对普通气缸油和气缸油基础油的蒸发过程的影响规律。结果显示:气缸油的蒸发包含初始加热、蒸发、热解和聚合过程,在高温条件下热解过程剧烈,会造成油滴爆破,蒸发曲线出现剧烈波动;气缸油的主要成分150 BS基础油在高温条件下也有明显的油滴爆破现象,而400 SN精制基础油在高温条件下无爆破现象发生;气缸油液滴的生命周期与环境温度、液滴大小、基础油成分紧密相关,高温条件下油滴的生命周期随着温度提高会大幅度缩短,在同一温度条件下油滴生命周期随尺寸减小会大幅缩短,精制基础油含量增加也会缩短油滴生命周期。     

船用主机气缸润滑油蒸发特性研究

船用主机气缸润滑油(以下简称气缸油)燃烧是颗粒排放的重要来源之一;对于采用Otto循环的低速双燃料发动机,气缸油自燃有可能导致爆燃和危害更大的早火爆燃。蒸发过程是气缸油液滴着火燃烧的前期准备过程,其蒸发特性对着火和燃烧特性具有重要影响。论文采用挂滴式液滴蒸发装置研究了低速二冲程船用发动机气缸油和气缸油基础油的蒸发特性,分析了环境温度、油滴初始直径对普通气缸油和气缸油基础油的蒸发过程的影响规律。结果显示:气缸油的蒸发包含初始加热、蒸发、热解和聚合过程,在高温条件下热解过程剧烈,会造成油滴爆破,蒸发曲线出现剧烈波动;气缸油的主要成分150 BS基础油在高温条件下也有明显的油滴爆破现象,而400 SN精制基础油在高温条件下无爆破现象发生;气缸油液滴的生命周期与环境温度、液滴大小、基础油成分紧密相关,高温条件下油滴的生命周期随着温度提高会大幅度缩短,在同一温度条件下油滴生命周期随尺寸减小会大幅缩短,精制基础油含量增加也会缩短油滴生命周期。     

脱硫废水烟道蒸发零排放处理的可行性分析

为了研究脱硫废水在烟道内蒸发处理的可行性,建立了液滴在烟道中运动、蒸发等过程的数学模型,研究了烟道结构、烟气温度和喷雾粒径等参数对于脱硫废水蒸发特性的影响。得到了各个工况下的液体蒸发状态,并对不同颗粒直径下和不同烟气温度下的未蒸干液体量进行了综合优化和定量分析,建立了相应的计算关系式。研究结果表明,脱硫废水烟道蒸发零排放处理方法是切实可行的。该研究为进一步的工程应用提供了支持。     

基于P_n近似方法的消防水幕辐射传输模拟分析

水幕系统对火焰辐射衰减问题包含了气体、水滴粒子、不完全燃烧产生的炭黑粒子等吸收、散射以及液滴蒸发吸热等过程。针对此问题,本文首先采用Mie散射理论与有效介质理论相结合,建立了水滴粒子以及炭黑掺杂混合液滴的吸收散射特性参数计算模型;在此基础上,考虑燃气辐射吸收作用,采用球谐函数法构造了多层半透明水幕介质的辐射传输计算模型。利用该模型分析了载液量、液滴粒径、水滴蒸发、粒子混合等因素对辐射衰减能力的影响。     

单组分液滴在快速降压环境下传热传质过程研究

为了对降压环境下单个液滴的蒸发过程进行研究,基于气液界面的捕捉模型,建立适用于快速降压环境下单个液滴的蒸发模型,利用纯水液滴蒸发的实验数据验证该模型,分析静止纯水液滴在相变过程中的形态变化以及液滴内部速度场、蒸汽分布等随时间的变化,模拟分析不同压力环境、液滴直径、初始温度等条件对液滴中心温度及蒸发速率的影响.结果表明:...     

旋流板塔煤浆法烟气脱硫研究

煤浆法烟气脱硫是以煤浆洗涤含二氧化硫的烟气,二氧化硫溶于浆液形成亚硫酸,煤中黄铁矿与亚硫酸、氧气发生反应,亚硫酸被氧化为硫酸,从而实现烟气脱硫.反应过程中,煤中的黄铁矿硫也被转化为硫酸而浸出,反应产生的Fe3＋/Fe2＋又对脱硫反应起到了催化剂的作用.以旋流板塔为吸收设备,研究了煤浆法烟气脱硫过程中浆液温度、液气比、空塔气速及浆液固液比等操作参数对脱硫率的影响规律.试验表明,在其他条件不变的情况下,适当提高液气比、空塔气速及浆液固液比均有利于提高脱硫效果.随着烟气脱硫过程的进行,脱硫浆液中的总铁含量不断增加,说明煤中黄铁矿被不断浸出,故此法在脱除烟气中的二氧化硫的同时也降低了煤中黄铁矿硫含量.     

对流条件下环境压力对液滴蒸发的影响研究

通过建立单液滴蒸发的物理数学模型,采用数值方法研究了对流环境中压力对液滴蒸发的影响.模型中考虑了蒸发过程中液滴与周围气流物性随温度、压力的瞬态变化.在比较验证计算程序可靠性的基础上,以正庚烷燃料液滴在氮气中的蒸发为例,模拟计算了弱对流与强对流热条件下,环境压力不同时燃料液滴半径与温度的瞬态变化,分析了液滴蒸发的环境压力影响.研究结果表明,对初始温度较低的燃料液滴,压力对蒸发的影响与热环境密切相关,在不同的对流热环境中,压力的影响作用明显不同.     

石灰石及盐类混合物在粉粒喷动床内的半干湿法脱硫

开发一种新型粉粒喷动床半干湿法脱硫过程。在这个过程中，喷动床为一个多相反应器。在喷动床中，二氧化硫与脱硫剂反应，脱除烟道气中的二氧化硫。实验采用石灰石作为脱硫剂，并考察操作条件对脱硫效率的影响。结果表明，脱硫效率受到几个因素的影响：钙硫比、饱和接近度、脱硫剂直径、粗粒子的静床层高度以及气体的表观流速。当石灰石粒径小于5μm、钙硫比大于1．5、饱和接近度为6℃时，脱硫效率可高于90％，而脱硫剂利用率超过60％。一些碱金属化合物可被用作提高脱硫效率和脱硫剂利用率的添加剂。实验结果表明：在喷动床烟道气脱硫过程中，添加氯化钠可显著提高脱硫效率。而且在脱硫浆料中，氯化钠与石灰石之比小于0．2时，脱硫效率随氯化钠浓度增加而增加。这个研究结果表明利用海水制备脱硫浆料成为可能。     

燃烧室高压环境下喷雾液滴非稳态蒸发数值研究

采用全瞬态高压蒸发模型,在考虑液滴内部流动、高压气液平衡、气相溶解及高压属性修正等高压非理想因素条件下,仿真分析了喷雾液滴高压非稳态蒸发特性,得到了环境条件及各种高压非理想因素对液滴生存时间的影响。结果表明:随着环境压力的增大,液滴内部将一直处于非稳态加热过程,气体溶解量增大,蒸发初期的膨胀过程更加明显,半径变化不再服从D2定律;在高温环境下,提高环境压力有利于缩短液滴生存时间,但在低温环境下,提高环境压力反而会延长液滴生存时间;高压环境下忽略气相溶解的影响,会略微延长液滴生存时间,而忽略气相高压物理属性修正及液滴内部流动的影响,将明显缩短液滴生存时间。     

正庚烷液滴对流蒸发中的膨胀与环境压力影响

为深入了解液滴蒸发过程中热环境与压力耦合效应的影响,建立考虑液滴与环境气流物性瞬态变化的物理数学模型描述球形燃料液滴的对流蒸发过程.以正庚烷液滴在氮气流中的蒸发为例,数值模拟研究了液滴膨胀与环境压力的影响.结果表明:不考虑液滴膨胀所预测的液滴寿命明显偏长;而环境压力的影响与环境温度、气流相对速度相关;在一定的热环境参数下,压力效应发生逆转;对正庚烷液滴蒸发,在较大的气流相对速度范围内,提高压力可促进液滴蒸发的环境温度下限为680~800K.本研究为燃料液滴蒸发的预测分析奠定了理论基础.     

液滴撞击圆柱外表面蒸发换热的数值模拟

为进一步研究液滴撞击加热壁面过程中的破裂现象及不同参数对液滴蒸发换热的影响,采用CLSVOF方法和相变模型对液滴撞击加热圆柱外表面进行三维数值模拟.模拟过程中考虑了壁面温度、接触角以及撞击速度对液滴蒸发换热的影响.结果表明:液滴产生破裂的位置与液滴撞击壁面时的速度有关,当撞击速度较小时,破裂产生于液滴中心处;当撞击速度较大时,破裂处位于中间和边缘两部分液体之间.液滴撞击壁面后,在三相接触线和液滴破裂处附近产生了蒸汽旋涡,强化了液滴与壁面间的换热,增加了液滴侧的壁面热流密度.短时间内壁面温度对液滴蒸发量的影响较小,但撞击速度与接触角对其蒸发量的影响较大,且接触角越小,撞击速度越大,壁面平均热流密度越大,液滴蒸发量越大,有利于液滴与壁面间的换热.     

软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝尾液中连二硫酸锰分解特性的研究

针对软锰矿浆烟气脱硫脱硝尾液中MnS2O6的存在会影响副产品质量的问题,对MnS2O6在液相中的分解特性进行了研究.基于液相中MnS2O6的分解产物及碘量法测定SO2的原理,通过测定SO2生成速率表征MnS2O6的分解速率,探讨了H2SO4浓度、MnS2O6浓度、温度及MnSO4、Mn(NO3)2浓度对MnS2O6分解速率的影响.结果表明,MnS2O6分解速率随H2SO4浓度、MnS2O6浓度和温度的升高而增大,随MnSO4浓度的增大而减小,与Mn (NO3)2浓度无关.本征动力学研究结果表明,MnS2O6、H2SO4浓度的反应级数分别为0.8、1.2,活化能为96.9kJ ·mor-1,指前因子为1.61×1010s-1,研究结果可为软锰矿浆烟气脱硫脱硝尾液中MnS2O6的去除提供理论依据.     

雾化碱液吸收SO2气体的实验研究

本文对竖直圆管实验段中喷入雾化的NaOH溶液吸收烟气中的SO2气体做了实验研究,并分析了影响SO2吸收率的多种因素如(2OH-)/SO2、烟气进口温度、入口SO2浓度、雾化空气量及烟气的流速等等,实验结果为实际的脱硫装置的设计及运行提供了基础数据.