叶片数变化对旋涡泵性能影响的研究

讨论了不同叶片数变化对旋涡泵性能的影响。对处于闭式流道中的旋涡泵性能进行了理论分析。结果表明:叶片数的变化对旋涡泵的效率影响较大,适当的叶片数可以降低叶轮比转速,提高扬程。     

叶片数对矿用局部通风机全压影响分析

以某矿用局部通风机为基础,针对特定叶型,研究了不同叶片数对其出口全压的影响。FLUENT数值模拟计算结果表明,局部通风机出口全压随叶片数增加先增大后减小,呈驼峰形,由此可以确定一个最佳叶片数。同时,经过试验验证,表明通过Turbo工具寻找局部通风机最佳叶片数的方法准确可靠。     

煤粉工业锅炉燃烧的数值模拟

为了更好地把握锅炉的性能,应用Fluent软件对某新型高效煤粉工业锅炉内的燃烧过程进行了三维数值模拟.采用非预混燃烧模型模拟化学反应过程,用P-1辐射模型计算辐射传热,用Realizable κ-ε湍流模型模拟气相运动,对固体颗粒相的求解采用随机轨道模型.模拟所得到的炉内温度场、离散相和连续相轨迹分布合理,温度场和实测值较为吻合.模拟结果表明,通过适当降低锅炉的负荷,能够进一步改善煤粉燃烧温度场分布.     

煤粉颗粒团燃烧过程的数值模拟

煤粉的燃烧在工程实际中很多情况下都是聚团燃烧,颗粒内部传热传质机理复杂。本文根据多孔介质的传热传质学理论,引入对流项,建立了气流场中煤粉团燃烧的三维数学模型,并对不同孔隙率的煤粉团的燃烧过程进行了对比计算,计算结果合理,揭示了孔隙率对煤粉团着火燃烧的影响,为深入研究煤粉团燃烧特性打下基础。     

宽叶片钻杆排渣的煤粉堆积多相流研究

为了研究钻杆排渣对卡钻的影响,利用多相流对钻杆排渣流场进行数值模拟。根据现场实测数据,建立了钻杆排渣内部流道的三维几何模型并给出了整个仿真与建模的过程。结果表明:煤粉堆积现象在钻杆正常运转的过程中极少发生,而发生卡钻后,整个排渣通道会发生阻塞,反而导致了煤粉的堆积。     

风粉流动特性对煤粉燃烧影响的试验研究

为了研究风粉流动特性对煤粉燃烧的影响,以带预燃室的逆喷旋流燃烧器为对象,利用14 MW煤粉燃烧试验台架对逆向射流和直流2类进入方式进行热态台架研究。基于高温热电偶、烟气分析仪和高速摄像机3种测量手段,获取温度、组分体积分数、火焰形态尺寸数据,结合煤粉燃烧基础理论分析不同区域的燃烧过程,揭示了不同风粉流动特性下煤粉燃烧的差异。研究结果表明:风粉逆向射流和直流进入时,煤粉在预燃室内实现稳燃低氮,且避免高温腐蚀结渣现象,其差异为预燃室内煤粉燃烧份额及预燃室外火焰行程。在预燃室内,逆向射流的煤粉停留时间长,与旋流内二次风混合充分,温度最高为1 255℃,O₂径向衰减过程中平均下降速率为0.139%/mm,形成环状还原性气氛区域,CO体积分数超过50 000×10^-6,煤粉燃烧份额较高同时抑制NO_x生成;直流的煤粉停留时间短,与旋流内二次风混合弱,温度最高为1 096℃,O₂平均下降速率在上游为0.135%/mm,下游为0.080%/mm,形成中心还原性气氛区域,CO体积分数同样超过50 000×10     

煤粉粒度对超细煤粉再燃脱硝效率影响的数值模拟

借助CFD计算软件Fluent 6.1,对全尺寸四角切圆锅炉超细煤粉再燃烧过程进行了三维数值模拟.以烟煤的超细煤粉作为再燃燃料,研究了NO_x排放随再燃煤粉粒径、再燃区过量空气系数及再燃量的变化规律,并给出了不同再燃煤粉粒径工况下炉膛中心截面上NO_x浓度分布.结果表明,对于不同粒度的再燃燃料,再燃区过量空气系数存在同一最佳值,在0.8～0.9之间;脱氮率随着再燃量的增加而增大,最佳再燃量为20%;再燃煤粉越细,对NO_x的还原作用越强,最佳再燃燃料平均粒径为20 μm.     

基于ANSYS CFX的旋转炉内煤粉燃烧数值模拟

采用Auto CAD软件建立反应炉的物理模型,将其导入ANSYS Workbench后对几何模型进行网格划分,再采用CFX模块的K-Epsilon模型模拟湍流流动、涡耗散模型模拟燃烧反应过程、离散传输模型模拟辐射传热等数值模拟技术,得到了炉内煤粉燃烧后的CO2、H20、NO等产物浓度场及温度场和燃烧辐射强度。模拟结果表明:炉内完全燃烧火焰形状为沿中心轴线方向传播且轮廓明显、炉内流动在两侧呈现较强的回流、中心形成射流,该技术为研究炉内流动与反应过程提供了新方法。     

沥青搅拌站煤粉旋流燃烧室的数值模拟研究

燃煤加热节约沥青搅拌站的运行成本。设计了出力为4 t/h的煤粉旋流燃烧室及其加热系统,并对燃烧室开展数值模拟研究。结果表明,煤粉颗粒燃烧室内迅速着火燃烧,燃烧室内速度场和温度场分布较为对称;旋流燃烧室内流场由旋流燃烧器和切向喷入燃烧室的二次风共同主导,当燃烧室切向进入的二次风与中心射线的偏置角不小于60°,一次风率在0.15~0.20,旋流燃烧室内流场合理,煤粉的燃烧效率可达97%~99%,NO_x排放浓度在650 mg/Nm~3左右,具有较高的负荷调节能力。模拟结果论证了在沥青搅拌站上使用煤粉旋流燃烧的可行性并提供了一定设计指导。     

径向直叶片湿式旋流除尘器气固两相分离特性的数值分析

采用标准k-ε湍流模型,利用CFD软件对径向直叶片湿式旋流除尘器进行了三维流场的模拟,利用实验验证了模型的正确性。采用了离散相模型(DPM)模拟固相流场颗粒轨迹,得出了不同粒径颗粒与不同入口风速下的分离效率之间的关系。结果表明:当气体速度一定时,粒径颗粒越大,则分离效率越高。气体速度增加,5μm和15μm的颗粒的分离效率的变化不大,10μm粒径颗粒的分离效率会增加。     

对旋轴流风机叶片穿孔的流场性能研究

针对现有轴流式对旋风机运行时可能出现的流线紊乱、涡流现象,对风机叶片进行了穿孔设计,建立了叶片穿孔前后风机的整体模型。在Fluent中运用RNG k-ε模型对风机内部流场进行了数值模拟。结果证明,叶片穿孔结构可以使风机内部气流更加均匀、平稳,可以有效降低叶片工作面静压值,但风机整体压升也有所下降,可以降低两级叶轮间涡量值,减小涡流引起的噪声。     

矿用对旋风机叶片穿孔的流场性能分析

针对目前对旋轴流风机工作时存在的流场紊乱、涡流噪声、风扇振动现象,对后级叶轮叶片进行穿孔设计,建立叶片穿孔前、后的对旋风机三维模型。在FLUENT软件中利用RNGκ-ε湍流模型和SIMPLE算法对风机内部流场进行数值仿真模拟,分析不同穿孔孔径下,风机叶片表面的压力分布以及涡量分布。     

煤粉性能及其燃烧控制对石灰回转窑结圈的影响

涟源钢铁公司田湖铁矿石灰石回转窑结圈问题，严重影响了回转窑的运转率、石灰的质量和产量。本文通过结圈物的矿相鉴定，从煤的质量、灰分性能、煤粉的燃烧过程及燃烧的控制等方面，阐述了这些因素对回转窑结圈的影响，并提出了相应改进措施。     

煤粉性能及其燃烧控制对石灰回转窑结圈的影响

涟源钢铁公司田湖铁矿石灰石回转窑结圈问题,严重影响了回转窑的运转率、石灰的质量和产量。本文通过结圈物的矿相鉴定,从煤的质量、灰分性能、煤粉的燃烧过程及燃烧的控制等方面,阐述了这些因素对回转窑结圈的影响,并提出了相应改进措施。     

基于PumpLinx的叶片出口安放角对离心泵内外性能影响的研究

为了全面深入了解叶片出口安放角对离心泵内外工作性能的影响,选取某单级离心泵模型为基础,通过改变叶片出口安放角大小获得6组离心泵水力模型。基于SIMPLEC算法、标准κ-ε湍流模型和雷诺时均的N-S方程作为流动控制方程,通过PumpLinx流体机械仿真软件对不同出口安放角的水力模型进行数值模拟,得到了相应的压力、速度、水力空化云图。通过对比分析,得到了叶片出口安放角对离心泵内外工作性能和空化的影响规律。     

ZGM16组合式分离器动静叶片对均匀性指数影响的数值模拟

为考察组合式分离器动静叶片对均匀性指数的影响,基于ZGM16型半工业中速磨煤机建立整机模拟模型,用Richardson外推法对网格无关性进行评估,并运用Fluent软件包中的RNG k-ε模型和DPM模型,采用均匀实验法对磨机中颗粒运动行为进行了模拟,分析了静叶片角度、动转子转速及其交互作用对均匀性指数的影响。结果表明:在1 600万网格密度下,模拟结果较为准确;动转子转速和静叶片角度对均匀性指数的影响可用二元二次非线性模型进行拟合,拟合精度较高,相关性显著;动静叶片的交互作用对均匀性指数影响显著。关键字:     

几种氯化物对高炉喷吹用煤粉燃烧性能的影响

为了提高高炉喷吹煤粉的燃烧率,分析了Ca Cl2,Mg Cl2,Na Cl和Fe Cl3添加剂对高炉喷吹用煤粉燃烧性能的影响,得到各物质添加量对煤粉燃烧率的影响规律。结果表明,适量的Ca Cl2,Mg Cl2,Na Cl和Fe Cl3均能改善高炉喷吹用煤的燃烧性能。当Ca Cl2和Mg Cl2添加量小于1%、Fe Cl3添加量小于2%时,煤粉燃烧率分别随Ca Cl2,Mg Cl2和Fe Cl3添加量的增加而提高;继续增加各物质的添加量,煤粉燃烧率均下降;煤粉燃烧率随Na Cl添加量的增加而提高。与原煤燃烧后产生的未燃煤粉相比,加入氯化物添加剂后高炉喷吹用煤的未燃煤粉颗粒均变得不规则,且粒度明显减小。综合考虑,高炉喷吹用煤粉中Ca Cl2和Mg Cl2适宜的添加比例均为1%,Fe Cl3适宜的比例为2%,Na Cl的添加比例应小于1%。为改善高炉喷吹用煤粉的燃烧性能,4种氯化物添加剂优的先选用顺序为Fe Cl3,Ca Cl2,Mg Cl2和Na Cl。     

煤粉颗粒粒度对煤质分析特性与燃烧特性的影响

采用Ｍａｌｖｅｒｎ 公司的马尔文粒度仪测量煤粉颗粒的平均粒度和粒度分布、及Ｌｅｃｏ 公司的ＭＡＣ－ ５００ 型工业分析仪测量煤粉的工业分析成分, 对合山劣质烟煤、晋城贫煤的各４ 种不同粒径的细化和超细化煤样进行了试验研究, 应用库仑滴定法测定了煤粉颗粒粒度对煤质全硫元素分析的影响． 结果表明, 煤粉颗粒粒度对煤质分析特性有很大的影响, 并进一步影响煤粉的热解、着火、燃烧等特性． 煤粉颗粒粒度是进行煤质分析与燃烧系统设计的重要物理参数．     

颗粒间距对煤粉颗粒着火和燃烧行为影响的理论研究

为了探究复杂燃烧组织形式下煤粉颗粒间距变化所带来的颗粒着火和燃烧行为的差异,以典型烟煤为研究对象,开展了不同颗粒间距下煤粉颗粒着火与燃烧特性的理论模拟研究,主要考察着火延迟时间、着火模式及关键流场、组分场特性随颗粒间距D的演变规律。结果表明,当颗粒间距较大,煤粉颗粒群的燃烧行为与单颗粒燃烧行为相似;对于粒径为70μm的烟煤颗粒,在1 500 K-0.2O₂的条件下,均相着火滞后于非均相着火发生,且该现象对于气相反应机理的选取不敏感。当颗粒间距缩小（≤8d）,煤粉颗粒的气相燃烧行为与单个煤粉颗粒有较大的差异。由于颗粒之间的相互作用,挥发分在下游颗粒边界处发生富集,气相着火点在下游颗粒边界产生,并逐步发展至上游颗粒,促使气相连续火焰的形成。由于上述颗粒间的相互作用,上游和下游颗粒的挥发分着火均有所提前,使得颗粒的着火模式向均相着火倾斜,且下游颗粒着火模式倾斜程度较上游颗粒更为明显。当颗粒间距缩小,多颗粒燃烧形成火焰包络面,导致颗粒边界层富燃贫氧区域的扩大,这对燃烧过程中氮氧化物等的生成具有重要影响。