喷射式超重力旋转床的压降研究

喷射式超重力旋转床是一种新型高效的气液传质设备,旋转床的气相压降是旋转床应用和设计的一项重要指标.以空气-水体系在常压条件下,对喷射式旋转床的气相压降进行了实验研究.实验表明:喷射式旋转床的气相压降随F因子和转速的增大而增大,喷淋密度的增加对气相压降影响不明显.当转速为800r/min,F因子为1.24kg0.5/(m0.5·s),喷淋密度为11.76m3/(m2·h),压降为800Pa时,回归的气相压降模型表明:气相压降与转速的平方、F因子的平方和液量的负四次方有关.     

旋转填料床传质性能研究

试验以乙醇-水溶液为介质,考察了旋转填料床进行精馏性能.结果表明,在低转速区旋转填料床的理论塔板数随气相动能因子F和超重力因子β的增大而增大,传质单元高度为(1.09～1.76)cm;在实验基础上建立了旋转填料床的传质模型.     

旋转填料床传质性能研究

试验以乙醇一水溶液为介质，考察了旋转填料床进行精馏性能．结果表明，在低转速区旋转填料床的理论塔板数随气相动能因子F和超重力因子β的增大而增大，传质单元高度为(1．09～1．76)cm；在实验基础上建立了旋转填料床的传质模型．     

两种动折流圈折流式超重力旋转床气相压降的实验研究

折流式超重力旋转床是继旋转填料床之后出现的一种新型高效的气液传质设备.压降是超重力旋转床流体力学的重要特征之一.实验以空气—水为物系,对转子直径为288 mm,高度为55mm的折流式旋转床进行了压降实验.旋转床转子采用动圈开单排孔和动圈开多排孔两种结构,实验结果表明折流式旋转床的气相总压降随气量、转速、液量的增加而增大,随气量和转速增大的趋势比较明显,随液量增大的趋势比较缓慢.在同等条件下,单排孔压降比多排孔大.     

两种错流旋转填料床气相压降对比和分析

旋转填料床气相压降是旋转填料床应用和设计的一项重要指标。目前应用的错流旋转填料床按其内部结构的不同分为密封式错流旋转填料床和开放式错流旋转填料床,因其内部结构不同而导致这2种错流旋转填料床气相压降的变化规律存在差异。通过用空气-水系统对2种错流旋转填料床的气相压降进行实验研究表明,2种错流旋转填料床气相压降的共同点是气相压降都随进液量的增大而上升,旋转床在低转速下随进气量的增大而上升。不同点是密封式错流旋转填料床在一定进气量下气相压降随旋转床转速的上升而缓慢下降,开放式错流旋转填料床气相压降随转速的增大气相压降先降后升。     

立体催化精馏塔板流体力学性能的研究

在CTST塔板的基础上,开发了一种新型立体催化精馏塔板(Solid Reactive Spray Tray,SRST),并对该塔板的流体力学性能进行了研究和理论探讨.并利用空气-水系统测定了清液层高度及罩体高度等关键参数对湿板压降、漏液、液体提升量的影响,实验表明:立体催化精馏塔板湿板压降随清液层高度的增大而增大,成正比关系,罩体高度对湿板压降影响很小;漏液受清液层高度和罩体高度的影响较复杂,因板孔动能因子的不同而有所不同;液体提升量随清液层高度的增大而增大,随罩体高度的增大而减小.以物料守恒,能量守恒定律为基础建立了液体提升量的数学模型,并推导出液体提升量的计算式,计算结果与实验结果吻合较好.     

新型立体传质塔板--CTST的空间持液量

对新型立体传质塔板－CTST的空间持液量以及影响空间持液量的各个因素进行了研究。得出板孔动能因子，板上清液层高度和液体提升量对空间持液量的影响规律，并作出理论分析，结果表明，CTST的空间持液量随板上清液层高度增加而增加，随板孔动能因子的增加而减少，随液体提升量的增加而增大，把板孔动能因子，板上清液层高度对空间持液量的影响进行关联，用关联结果可以根据操作条件估算实际塔板的空间持液量。     

旋转填料床用于易溶气体吸收的传质性能研究

利用离心传质分离装置—旋转填料床,对易溶气体吸收过程的传质性能进行了实验研究。对于含少量氨的空气,其中氨被水吸收的总气相体积吸收系数随气相流速的增大而增大。在一定的转速范围内,气相流速不变时,吸收系数随转子转速的增加而增加。同时得出与重力场吸收相当的传质单元高度。     

逆流型旋转填料床的液泛实验研究

对同心圆环碟片填料旋转床在气液两相沿径向逆流条件下进行空气 水体系液泛实验 ,定性分析气流量、液流量、转速对逆流型旋转填料床液泛的影响。液泛实验表明 :随气流量、液流量、转速的增加 ,逆流型旋转填料床的正常操作范围将缩小 ;液泛出现在喷水管与填料床内径之间的区域 ;液泛的主要表现形式是气相夹带液滴 ;在正常操作到发生液泛的过程中气相压降、液相夹带量连续增加 ,与传统填料床明显不同     

新型精馏旋转床的基础理论及应用研究

论述了国内外旋转床精馏性能基础及应用研究进展;阐述了旋转床精馏研究现状;提出了旋转床精馏工业化中存在的不足与改进措施;分析了旋转床精馏的发展前景.研究表明,旋转床是一种新型的气液过程强化精馏设备,其理论塔板高度比传统的精馏塔下降1～2个数量级.超重力精馏技术将会得到广泛应用.     

旋转填料床流体力学特性的研究

利用离心传质分离设备——旋转填料床, 对其流体力学特性进行了研究, 测定了该装置在不同转速、气流量和液流量下的干、湿床压降。通过对大量实验数据的分析表明, 旋转填料床的干、湿床压降均受气流量及转速的影响, 且受气流量影响较大, 而与液流量基本无关     

高速动压密封的气液两相性能对比分析和试验

为明确气相介质和液相介质分别对高速流体动压密封性能的影响,进行两种相态的密封性能对比分析与试验研究.分别建立动压密封端面流体域的气相和液相数值分析模型,分析转速、压差、槽深、槽数、槽坝比等操作参数和端面结构参数对动压密封气相和液相的泄漏量、开启力等性能的影响.自主研制动压密封试验装置,进行变转速、变压差和密封端面磨损试验,得出了转速、压差等操作参数对密封气相泄漏率、液相泄漏率和端面磨损率的影响.数值模拟和试验研究结果表明:相同的转速和压力时,液相密封开启力和泄漏量都比气相密封更大;不同结构参数下,气相和液相密封开启力均有极大值,气相密封和液相密封开启力达到极大值的最优结构参数有所不同,液相密封的最优槽坝比、最优槽数较气相密封小,液相密封开启转速较气相密封低,说明液相动压密封比气相动压密封更容易开启;低速时密封端面磨损较严重,高速时密封端面几乎无磨损,动压密封更适合在高速工况下运行.     

通流式气波转子性能试验研究

气波转子是利用气波来传递能量的一种压力交换装置,已成功应用于内燃机及燃气轮机上.为研究通流式(through-flow,TF)气波转子特性,重新设计了定子,搭建了试验台架,并完成了TF气波转子的性能台架试验.进行了不同转速、不同温度、不同压力工况下的性能试验.结果表明,提高气波转子能量入口处的压力和温度有利于提高其性能,TF气波转子的最佳转速为13 000 r/min左右.试验结果表明该TF气波转子结构基本合理,能提高进气压力,最大压比可达2.0.     

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.     

外环流气提式反应器液体局部动力学的实验研究和数值模拟

在外环流气提式气液反应器内,分别以空气和质量分数5%羧甲基纤维素(CMC)水溶液为气相和液相,对液相局部动力学进行了系统研究。应用电极示踪测试技术(ETM)测定了下降段液体速度;应用计算流体力学软件FLUENT 6.0对上升段的液体湍动能和湍动能耗散率进行了模拟计算。模拟结果表明:气体分布器对液体湍动能和湍动能耗散率有较大影响,液体湍动能和湍动能耗散率随表观气速的增大均增大,且液体湍动能呈现出较对称的波动模式。在低气速下,局部液体速率的模拟结果与实验数据吻合良好。     

带有支承松动故障的转子系统的非线性振动

应用转子动力学和非线性动力学理论分析了支承松动的转子系统的复杂非线性现象，通过以转速比变化为参数的分叉图得出：当工作转速低于一阶临界转速时，支承松动引起的振动较大；而当工作转速高于一阶临界转速时，松动引起的振幅反而较小，但是在一定的条件下会发生亚谐共振现象而引起较大的振动.同时，还通过频谱分析对转子支承松动的振动特征进行了研究.以上结论及振动特征为旋转机械的转子故障诊断提供了理论依据.     

重型柴油车实际道路排放颗粒物的粒度分布

利用车载颗粒物测试系统对在实际道路上运行的重型柴油车的颗粒物排放用市内公交车测试循环进行了试验研究。粒度范围为0.007~10μm的颗粒物排放的粒度分布用一台低压电冲击器进行测量。结果表明:对于粒度为0.3μm以下的排放颗粒物数量,达到国Ⅲ排放限值的车(国Ⅲ车)比达到国Ⅱ排放限值的车(国Ⅱ车)平均高出23.8%;对于粒度为0.3μm以上的排放颗粒物数量,国Ⅲ车比国Ⅱ车平均降低27.4%,而在此粒度区间,国Ⅲ车颗粒物排放质量比国Ⅱ车的平均降低65.4%。     

气液固循环流化床预分布器附近流体动力学的数值研究

在气液固循环流化床(GLSCFB)内,以空气、水和玻璃珠为气液固流化介质,利用计算流体力学(CFD)软件Fluent 6.2,在室温常压条件下,采用欧拉模型系统研究了预分布器结构、液速对反应器内固体径向速度分布和液相湍动能的影响。计算结果表明,在预分布器附近,液相湍流动能随表观液体速度增大而明显增大;预分布器可以有效地改善固体颗粒径向速度分布的不均匀性,变孔径分布器效果最好;低表观液速下,颗粒径向分布的计算值与实验值吻合良好,随液速增大误差增大。通过实验值与计算值的比较,证实了数值模型的可靠性。