高温下粉尘在多孔介质中的分布试验研究

使用结构与颗粒层类似的多孔介质模拟颗粒层对高炉粉尘进行除尘,研究一定温度和粉尘浓度条件下,粉尘在多孔介质中横向和纵向2个方向上的分布.验证了过滤式除尘中粉尘初层的形成对除尘效果的重要作用,发现随着温度升高和粉尘浓度的增加,由于粉尘惯性碰撞和拦截效应增大,导致粉尘在多孔介质中纵向和横向的分布呈增加趋势,粉尘的横向弥散半径最大值出现在第三或第四片多孔介质中,且最大值约为气流入口内径的3倍.     

管式电除尘器内部细颗粒流动数值模拟

为了进一步探究电除尘器内颗粒的流动对除尘效率的重大影响,采用k-ε湍流模型和离散相模型对电除尘器内部颗粒流动进行了多组工况的数值模拟。利用用户自定义函数(UDF)编辑电场荷电方程并建立电场受力模型,简化了模拟流程,并优化了模拟数据。通过流场与电场的耦合计算,研究并分析了不同进出口风速对、颗粒直径以及电压等因素对除尘效率的影响。结果表明:电压和粒径恒定时,随着进口风速增加,颗粒滞留时间减少,荷电量不足,颗粒偏移运动越加不明显,除尘效率降低。当电压和进口风速恒定时,由于粒径的平方与颗粒荷电量成正比,所以粒径越大,颗粒荷电量越大,除尘效率变化越高。在进口风速与粒径恒定时,荷电量与电晕电压成正比,电压越大,荷电量越大颗粒受电场力而向收尘壁运动越明显,从而收尘除尘效率明显增加。     

轴流旋风除尘器内气固分离特性的数值模拟

为提高轴流旋风除尘器除尘效率,基于CFD-DEM耦合计算方法,分析了进气速度、筒体直径、抽气率等参数对粉尘颗粒在轴流旋风除尘器旋流分离区的运动特性与收集效率的影响。结果表明：进气速度增大或旋流分离区的筒体直径减小,轴流旋风除尘器对细颗粒物分离效率明显增大,在进气速度为20 m·s-1、旋流分离区筒体直径为50 mm的条件下,粒径为2.5μm的粉尘颗粒的分离效率可达到85.6%;采用抽气方式可强化旋流区中已分离粉尘颗粒的沉降,提高轴流旋风除尘器的整体除尘效率,与抽气率为0%相比,在抽气率为5%时,粒径为2.5μm粉尘细颗粒的分离效率可从28.8%增大到63.0%;旋流分离区筒体近壁面0.075D的区域为粉尘颗粒的浓相区,与轴线附近区域的气流发生了明显分离。     

基于E/CRC磨损模型的离心泵壁面磨损特性研究

为了探索离心泵内液固两相流动及固体颗粒引起的壁面磨损特性,本文基于E/CRC磨损模型进行了数值预测,获得了设计工况下离心泵各个区域的磨损形态并对比不同区域的最大和平均磨损率,分析了磨损率变化规律并预测了最大磨损率发生位置,讨论了颗粒粒径及浓度对离心泵叶轮磨损特性的影响.结果表明:磨损最严重的区域在叶片前缘及叶片压力侧尾...     

径向直叶片湿式风机内气固两相流的数值模拟

利用FLUENT软件中离散相模型(DPM)和混合模型对径向直叶片湿式风机内部三维两相流场进行模拟.分析风机内部的气固二相的浓度、体积分数、速度矢量和压力等参数的分布,比较两模型在此次模拟中的优缺点.模拟结果表明,在入口粉尘浓度很低的情况下,固相颗粒的浓度分布与气流流向大致相符.DPM模型颗粒相浓分布和混合模型颗粒相体积分数分布的趋势基本一致.DPM模型在反映浓度局部分布时更加精确,而混合模型在描述整个流场的浓度分布时更加完整.模拟结果对径向直叶片湿式风机气、液、固三相流场和除尘机理的研究有指导意义.     

基于欧拉-欧拉方法的冲击波扬尘特征及其影响因素

为了研究爆炸冲击波前气流的扬尘特征及其关键影响因素,基于欧拉-欧拉方法,对不同冲击波前流速、沉积粉尘密度和粉尘粒径对扬尘效果的影响进行了模拟研究.结果表明:沉积粉尘在较低的冲击波前流速(100～300m/s)条件下,具有较理想的扬尘效果;粉尘密度在1 000～3 000kg/m3范围内,沉积粉尘的密度对其扬起特征影响较小;粉尘粒径对冲击波的扬尘特征影响明显,在粉尘颗粒较大时(大于0.1mm),由于颗粒受重力作用明显,扬尘效果不佳;在粒径较小时,粉尘可以在巷道空间内得到较好的分散,形成的粉尘团簇的各粉尘层分布均匀.     

线板式静电除尘器数学模型的建立及数值仿真

简要介绍了线板式静电除尘器除尘过程中所发生的各种物理现象,在前人所建立的数学物理模型的基础上,通过对静电除尘器中高压静电场、气流场和电力场的分析,建立了粉尘粒子输运的数学模型,修正了以前理论中不合理的边界条件,重新建立了静电除尘器实际除尘规律的新的边界条件,建立了除尘电场模型、尘粒荷电模型、粉尘颗粒捕捉等一系列反映静电除尘过程的数学物理模型.运用差分法对静电除尘器的数学模型进行求解,利用Matlab和Fortran进行数值模拟算法设计和方程求解,得到了静电除尘器中粉尘粒子在高压静电场中的浓度分布和运动规律.利用所建立的实验模型对本研究数值模拟的结果进行验证,可知建立的数值模型和边界条件基本符合静电除尘器的除尘规律.     

渣浆泵内固液两相流动的数值计算与磨损特性分析

为了研究叶片式渣浆泵内部的固液两相流动,以黄河含沙水为工作介质,采用双流体模型对渣浆泵内部颗粒流动进行了数值模拟,根据计算结果,分析研究了固相颗粒的分布与运动规律,揭示了叶轮磨损的主要区域和磨损规律.对固相颗粒在不同浓度下的分布情况进行了数值模拟,分析了初始固相浓度对渣浆泵叶轮和窝壳的磨损影响,模拟结果与试验结论基本相同.     

绕流中颗粒与柱体碰撞和磨损的直接数值模拟

为了研究圆柱近壁区颗粒与柱体的碰撞和磨损问题，采用高精度有限差分的方法对圆柱绕流进行了直接数值模拟.在获得高精度计算流场信息的基础上，采用Lagrangian方法追踪了颗粒在圆柱近壁区的运动.利用非弹性碰撞模型的壁面磨损量经验公式，进行了壁面磨损量的计算，详尽考察了不同粒径的颗粒与壁面的碰撞磨损情况.研究发现，随着颗粒粒径的增大，颗粒与壁面的碰撞频率变高；局部碰撞频率的曲线较为特殊，粒径较大颗粒的碰撞多发生在与来流方向平行的中心轴线处，而小粒径颗粒的碰撞则要外移一定的位置.还发现颗粒对壁面的磨损率也是随粒径的增大而增大.颗粒的冲击角对壁面的磨损同样起着至关重要的影响，对于塑性材料，冲击角为20°～30°时，壁面的磨损率最大.     

供电方式对电旋风除尘器除尘性能影响的研究

电旋风除尘是将高压静电除尘与旋风除尘相结合的新型除尘技术.本文研究了供电方式对电旋风除尘器除尘性能影响,测定了在相同入口风速、基础工作电压、入口粉尘浓度情况下,脉冲供电与直流供电方式下电旋风除尘器的总除尘效率及分级除尘效率.结果表明脉冲供电有效地提高电旋风除尘器的除尘效率,特别是对于粒径小于1μm的粉尘, 脉冲供电与直流供电相比,电旋风除尘器的分级除尘效率提高20%以上.     

地铁除尘方案分析

针对地铁列车底部电气元器件因堆积大量的粉尘而影响列车的正常运行,传统的除尘方案工作效率低下、工作环境恶劣、污染严重这一情况,结合地铁列车清洗机的工作特点,通过对除尘整体工作过程的分析和研究,设计出一套新型地铁除尘方案,并通过对除尘过程驱动系统的功率计算和吸尘过程风量的计算,对驱动电机和吸尘器的选型提供依据,使除尘和吸尘过程能得到相适应的配合,确保了此方案的有效性和可行性。     

带锈钢丝拉拔润滑剂的润滑与除锈性能

在冷拔冷镦润滑剂的基础上,研制了一种具有除锈、润滑双功能的带锈钢丝拉拔润滑剂．取消了钢丝拉拔工艺中的酸洗及浸涂处理过程．实验证明：除锈剂的添加不降低产品的润滑性能．复合除锈剂比单一除锈剂除锈效果好,这种拉拔润滑剂不仅适于拉拔普通碳钢,也适于拉拔不锈钢．     

矸石山风蚀扬尘起尘风速确定研究

利用实测空气颗粒物数据和颗粒物体源扩散模式推导扬尘实际排放强度,根据扬尘实际排放强度突变比例确定不同地区矸石山风蚀扬尘起尘风速。     

空气分级与空气重介流化床分选联合工艺研究

分析了固体颗粒在气-固流化床中的受力情况和运动方程，通过理论分析和实验得出了空气重介流化床分选入料的适宜粒级。讨论了空气重介流化床分选对入料粒度上下限的控制方法和存在问题，介绍了潮湿原煤空气分级新方法。试验表明，空气分级对潮湿原煤颗粒表面的煤粉有“清洗”作用，脱粉效果好，粗粒产物中含粉率仅为0.2%。这对控制入料粉量，稳定流化床密度和减少介质净化非常有利；空气分级还有分选作用，就试验煤种而言，其细粒级产物灰分比原煤中同粒级灰分降低1.7个百分点，比原煤灰分降低7.5个百分点，空气分级和空气重价流化床分选结合，可优化干法选煤工艺，降低工程投资和分选成本50%以上。     

电磁管道抗垢装置的功放及回馈电路关键技术

分析比较了超声波防垢、机械去垢、管道化学酸洗、管道高压水射流清洗和电磁防垢的方法和效果。利用电磁防垢的防垢、除垢、杀菌和灭藻的功能原理,研制了嵌入式音频电磁共振管道抗垢装置。音频功率放大器件是装置的关键部分,既保证了足够的功率输出,又具有短路保护和过热保护作用。电路设计上,根据推动负载线圈功率信号的特点,将常规的线性功率放大电路改进成比较开关电路,有效降低了功放芯片的自身损耗。装置还通过线性光耦回馈负载线圈上的信号,进行峰值检测,经过微处理器运算后输出最佳频率,优化了管道抗垢去垢功效。     

Surface characteristics and wetting mechanism of respirable coal dust

In this study,FTIR and XPS spectroscopy,specific surface area and pore size analyses,wetting and other experimental means have been applied to investigate respirable coal dust surface properties and wetting mechanism.The research shows that coal dust surface structures,chemical and element compositions are changed in the refining process of coal dust.Compared with large particle coal dust,respirable coal dust is a weak hydrophilic and strong hydrophobic substance.The reason:the smaller the particle size of coal dust,the more unsaturated its surface.The absorption of air is strong and it is easy to form an air film on coal dust surfaces.Coal dust contact with water is actually a compound contact of liquid in contact with a solid and gas in contact with a solid.The smaller the particle size,the larger the pore volume and the higher the degree of surface roughness,the larger the area of gas in contact with a solid and the worse the coal dust wettability.Another reason is that the changes in the composition of atoms on the dust surface and structures affect coal dust wettability.The results of this study establish a theoretical basis for the invention of effective reduced-dust technology.     

尘土颗粒影响下电路板电化学迁移失效寿命建模探索

针对离散尘土颗粒与温度、湿度、电场强度交互作用的复杂条件下,难以有效建立电路板电化学迁移的失效物理模型的问题,通过温湿偏置加速实验,模拟不同积尘密度下电路板的电化学迁移失效,分析颗粒分布密度对电路板绝缘失效时间的作用特性.采用正交实验获取不同尘土颗粒密度、温度、湿度、电场条件下电路板绝缘失效的寿命数据.基于数据驱动的方法,探讨电路板在尘土颗粒污染下的电化学迁移失效寿命建模.对比了多项式回归、机器学习中的梯度提升回归树和随机森林3种方法在尘土分布密度的高低区间内的寿命预测效果.讨论了尘土颗粒污染下利用机器学习建立电路板电化学迁移失效寿命模型的有效性.     

电磁管道抗垢装置的功放及回馈电路关键技术

分析比较了超声波防垢、机械去垢、管道化学酸洗、管道高压水射流清洗和电磁防垢的方法和效果。利用电磁防垢的防垢、除垢、杀菌和灭藻的功能原理,研制了嵌入式音频电磁共振管道抗垢装置。音频功率放大器件是装置的关键部分,既保证了足够的功率输出,又具有短路保护和过热保护作用。电路设计上,根据推动负载线圈功率信号的特点,将常规的线性功率放大电路改进成比较开关电路,有效降低了功放芯片的自身损耗。装置还通过线性光耦回馈负载线圈上的信号,进行峰值检测,经过微处理器运算后输出最佳频率,优化了管道抗垢去垢功效。     

大型火电机组汽轮机固体颗粒侵蚀的原因分析与对策研究

蒸汽侧金属氧化及由此引起的汽轮机叶片固体颗粒侵蚀是发展高参数、大容量机组所面临的一个新问题,严重影响了机组的经济、安全运行.介绍了固体颗粒的形成、侵蚀、危害等方面的内容,总结了预防固体颗粒侵蚀需采取的综合有效措施,为电厂今后的发展和研究提供参考.     

软磨粒冲刷下材料的行为及磨损机理

研究了具有不同硬度的材料在不同硬度的磨粒冲刷下的磨损特性。结果表明,在相对较软磨粒冲刷下,即使磨粒硬度低于材料硬度,也能使材料发生磨损。且韧性材料的冲刷磨损率随冲击角的增大而增大。对材料的磨损形貌进行了研究,其软、硬磨粒造成的磨损形貌是不相同的。在低角度下,较软磨粒的冲刷使材料发生犁沟及小片脱落,而不像通常硬磨粒冲刷下材料呈现微切削及锻和挤压。研究了热处理硬化后钢在较软磨粒冲刷下的磨损行为,建立了硬度影响磨损率的规律。在高硬度的磨粒冲刷下(H_p/H_m>3)*,材料的硬度变化对冲刷磨损率影响很小,即以热处理硬化来改善材料抗冲刷磨损作用并不大。而在较软磨粒冲刷下(H_p/H_m<3)材料硬度对冲刷磨损率有影响,热处理强化可提高材料抗冲刷磨损性能。