基于数值研究的折线型除雾器叶片的优化设计

除雾器是燃煤火力发电厂湿法烟气脱硫系统中的重要设备,它对系统的正常运行有着至关重要的意义。依据气液两相流体力学的基本理论,对折线型除雾器应用FLUENT计算软件进行内部流场、除雾效率和工作压降的数值模拟。通过改变梯形折线型除雾器的结构参数(板间距、上底尺寸)和工作参数(进口气流速度),模拟气液两相流场。计算结果表明,三角形叶片对压降的影响比梯形叶片大;随着板间距的逐渐增大,除雾效率趋于下降趋势;在不同的进口气流速度和板间距下,上底尺寸为40 mm时除雾效率最佳。     

环流式旋风除尘器内压力分布与压降

测定了环流式旋风除尘器的压降和器内的压力分布。实验所用设备 : 42 6 mm、 1 50 mm的环流式旋风除尘器 ,常规型、B型高效旋风除尘器。实验物系为空气 ,入口气速 1 6～ 3 0 m· s- 1。实验结果表明 :与常规型、B型高效旋风除尘器相比 ,该新型环流式旋风除尘器的压降仅为常规型、B型高效旋风除尘器的 1 / 3～ 1 / 2 ,且随直径增大 ,压降增大不显著 ;压力分布的规律为 :压力基本呈轴对称分布 ;径向位置上 ,在一次分离区内 ,压力变化不大 ;轴向位置上 ,随轴向自下而上 ,压力先增大后减小 ,然后基本趋于稳定 ,入口处的压力变化较大     

双切向环流式旋风除尘器的分离效率与压降的研究

以粉煤灰 -空气为实验物系 ,测定了Φ2 3 4mm双切向环流式旋风除尘器的除尘效率和压降。实验的入口气速为 1 8～ 2 8m·s- 1、含尘浓度为 6～ 2 0 g·m- 3 。结果表明 ,双切向环流式旋风除尘器比单切向环流式旋风除尘器的分离效率有所提高 ,d50 为 2 .3 μm;压降在 70 0～ 1 2 0 0 Pa范围内 ,比单切向环流式旋风除尘器的压降低 2 0 0 Pa,处理量有所增大 ;同时还分析了影响其效率和压降的因素     

以焦末为载体的生物流化床流体力学与传质性能研究

为考察自制以焦末为载体的生物流化床水力学与传质性能,研究了不同流化料焦末量、表观气速、表观液速对床层压降、气含率以及体积氧传质系数KL a的影响.结果表明:随着表观液速的增加,床型依次分为固定床、膨胀床、传统流化床和循环流化床.在传统流化床区域,床层压降最大且基本保持不变.气含率随着流化料焦末量的增加而增大,随表观液速的增加而减小,随表观气速增大呈指数增大.在实验范围内,气含率与表观气速的拟合方程为ε=2.60U0.88.KL a随着流化料焦末量的增加先增大后减少,随着表观气速的增加而增大.     

多孔介质内流体压降的数值模拟

在实验研究的基础上,应用流体力学分析软件Fluent 6.3对多孔介质孔道内流体流动进行了模拟。研究了进口气速、多孔介质长度、多孔介质孔隙率对孔道进出口压降的影响规律。研究结果表明,多孔介质长度较小时,压降与进口气速成直线关系,长度超过一定值,成二次函数关系;气速较小时,压降与多孔介质长度成直线关系,气速超过一定值,成二次函数关系;压降随孔隙率增大而降低,两者成三次函数关系;模拟值与实验值吻合良好,但模拟值普遍略低于实验值。     

流线型两通道带钩波纹板除雾器结构优化的数值模拟

为提高除雾器的除雾效率,在流线型波纹板除雾器的基础上,进行了一些了的优化改型,添加一个钩板以及挡板。采用数值模拟的方法,对三种模型进行了60种工况的模拟,研究表明:YW型和YY型除雾器能够较大程度的提高除雾效率,尤其是在低流速、小粒径的工况。但是由于YW型、YY型的钩板和挡板的存在,局部阻力产生局部损失时压降较WW型的大。     

蜗壳式旋风分离器加减阻杆的实验研究

在蜗壳式旋风分离器内加装减阻杆,可以大幅度降低旋风分离器的总压降,同时也降低了旋风分离器的效率.对比实验结果,得出了在蜗壳式旋风分离器内加装减阻杆的最佳位置.在最佳位置安装一根减阻杆,当入口速度较大时旋风分离器的效率会增加,可使旋风分离器总压降降低30%以上.     

多管气升式环流反应器的循环液速和气含率

在以空气-水为体系的多和气升式环流反应器中,分别研究了循环液速随操作气速、管径比(下降管直径/上升管直径)的变化规律;循环液速随操作气速的增加而增大,随管径比(下降管直径/上升管直径)的增大而减小,采取回归分析的方法建立了循环液速与操作气速和管径比的经验关联式,同时还研究了两个上升管气速以及不同管径比对气含率的影响,结果表明某一上升管气含率只随该管气速的增加而增加,而与另一上升管气速的变化关系不大,上升管气含率随管径比的增大而减小,并建立了气含率与操作气速和管径比的半经验关系式,用该式得出的上升管气含率的计算值和实验值的平均相对偏差为7.63%。     

操作参数对膜接触器捕集ＣＯ２性能的影响及优化研究

在膜接触器实验装置上,研究了一乙醇胺（MEA）溶液捕集混合气中CO2的操作性能,考察了气液流速、吸收剂和混合气的浓度等因素对出口气相CO2摩尔分数y（CO2）和总传质系数的影响,采用正交实验方法优化操作条件,确定最佳操作方案.结果表明：y（CO2）随液速增大而减小,随气速增大而增大;总传质系数随流速增大而增大,气速的增大对总传质系数影响不明显;吸收剂浓度增大,混合气CO2浓度增大,总传质系数增大;正交试验得出最佳操作条件为液速70mL·min^-1、气速0.6L·min^-1、MEA浓度2.0mol·L^-1和y（CO2）为10%,此时总传质系数为2.86×10^-4m·s^-1.     

垂直上升管内油气水三相流动摩擦阻力压降特性的研究

对垂直上升管内油气水三相流动摩擦阻力压降特性进行系统的理论研究,建立了泡状流、间歇流和环状流摩擦压力降的理论模型,并以35号润滑油,空气和自来水为实验介质,对垂直上升管内油气水三相流动各流型的摩擦阻力压降进行实验测量,最后实验结果与理论计算结果相吻合.同时在实验中得出了垂直上升管内三相流摩擦压力降在不同含水率和不同折算液速下随折算气速变化的关系曲线.     

带钩波形板分离器分离性能试验研究

对带钩波形板分离器的分离效率性能和阻力特性进行了试验研究.结果表明:风速、含湿率对分离效率的影响大,分离器分离效率随风速升高而降低,随含湿率增加而增大;含水量对分离器阻力的影响很小,分离器阻力随风速的增加而增大.研究结果为高效空冷除湿器设计提供了理论依据.     

环流式旋风除尘器的实验研究与工业放大

目前,常规型旋风除尘器均从顶部进料,含尘气体在器内高速旋转而下到达锥体底部, 再沿中心轴线折流而上, 从顶部排气管排出, 从而形成了气流沿器内边壁自上而下和沿轴心自下而上的两个旋涡, 流动路线长, 速度梯度大, 故操作稳定性差, 压降大, 能耗高。研究者所开发的新型环流式旋风除尘器, 克服了常规型旋风除尘器压降大、能耗高、操作弹性小、放大效应显著等缺点, 经实验室及工业放大现场测试证明, 新型环流式旋风除尘器与常规旋风除尘器相比, 除尘效率提高１５％ , 压降降低了４０％ 左右。各项指标均优于常规型旋风除尘器     

套管排气管型旋风分离器性能的数值模拟研究

利用CFD技术对新型套管排气管型旋风分离器的性能进行了研究.在两相流的研究中采用了相间耦合的随机轨道模型.研究结果表明:该新型旋风分离器比普通型的流场的静压分布更有利于阻止灰斗内气流的返混;可排出两种不同含尘量的净化气体,内排气管排出的净化气体的含尘量较外排气管低、且随着内管直径的减小而降低,内排气管的总压降比外排气管大、且随着内管直径的增大而逐渐降低;通过改变内排气管的直径可以控制从内排气管排出气体的含尘量,便于后续分级处理.     

旋风分离器两相三维流场仿真

使用商业CFD软件STAR-CD,建立了排气管插入深度不同的三种切向进口式旋风分离器内部流场k-ε双方程湍流模型,对切向进口式旋风分离器内部流场进行了模拟。通过分析排气管插入深度对旋风分离器流场的影响,得出了旋风分离器中的压力和速度分布,以及粒径为20μm和2μm的SiO_2尘粒运动轨迹,为旋风分离器的设计和优化提供了重要的理论依据。     

体积流量对旋风分离器影响的模拟分析

为改善旋风分离器操作条件,提高其工作性能,以RNG k-ε模型、SIMPLEC计算法、随机轨道模型等描述旋风分离器,使用Fluent软件对旋风分离器压力损失和分离效率进行数值模拟,分析体积流量对不同粒径下颗粒分离效率的影响。结果表明:体积流量的增大能够提高旋风分离器的分离效率,但要以较大的动力消耗为代价;存在着最经济的体积流量值使得旋风分离器工作性能达到最佳,这对节能而高效地使用旋风分离器具有一定的理论指导意义。     

气液旋流分离中两相流动模型的理论研究

气、液旋流分离过程是气、液两相的三维强旋流运动,以漂移流动模型和颗粒轨迹方程为基础。采用欧拉-拉格朗目方法建立一种新的气液两相流动机理模型,该模型可以用来直接计算气液旋流分离器内部流场中连续相、分散相（液滴）的速度分布情况,通过计算能够预测旋流器内部浓度分布情况,并通过对影响气液分率效率的主要原因一出口气体中的液滴夹带情况进行分析计算,预测旋流器的分离性能。     

纤维聚结分离过程流场的数值模拟研究

对纤维聚结分离流场进行了数值模拟研究。结果表明,纤维聚结分离器的压力场由前到后呈现缓慢降低的分布,随着厚度的增加压力变小;聚结模块压降随着流速、厚度的增加而线性增加,随着孔隙率的减小而增加;纤维聚结分离器的速度场呈现对称式分布,流体在流进纤维层时明显加速,最大速度出现在纤维的间隙中,在纤维间隙中速度呈现“M”形分布。     

含叶栅和旋流器的组合分离器分离性能测试研究

利用相位多普勒粒子分析仪对包含叶栅分离元件和旋流器的新型组合分离器的分离性能进行测试研究,同时作为对比,在相同工况下对只含旋流器的分离器进行测试。结果表明,在各种工况下,现有只含旋流器的气液分离器的分离效率最高只有94．54％,而该新型组合气液分离器分离效率最高可达97．85％,该分离器分离性能达到设计要求。     

基于DPM 的旋风分离器内颗粒轨迹数值模拟

采用数值模拟的方法研究旋风分离器内固相颗粒的运动轨迹,固相流场采用离散相模型(DPM)。通 过分析不同粒径及入口速度对旋风分离器内固相颗粒运动轨迹的影响,探索了颗粒在旋风分离器中运动的物理机 理。结果表明,颗粒在旋风分离器中运动轨迹比较复杂,同时受到入口速度和粒子半径的影响。相同粒径颗粒在不 同入口速度下运动轨迹不同,且小粒径颗粒较容易受到入口速度的影响。模拟结果可为工程实际应用提供一定的 理论指导。