散料在垂直螺旋输送机中的运动规律分析

为研究螺旋转速对物料在垂直螺旋输送机中运动过程的影响,应用FLUENT软件,采用欧拉双流体模型以及RNG k-ε湍流模型,建立垂直螺旋输送机仿真模型,在进料量Q=1.2 kg/s、颗粒平均粒径为38.25μm和螺旋转速为475、500、525、550和600 r/min条件下,分析螺旋转速对垂直螺旋输送机内部流场的影响。研究表明:物料轴向速度随螺旋转速的增大而增大,增加螺旋转速能够较为平稳地提高输送量;颗粒填充率随螺旋转速的增大而减小,螺旋轴轴向力随螺旋转速提高而下降;随螺旋转速的增大,螺旋轴的轴向总力矩和功率呈下降趋势,但降幅逐渐减小。     

基于EDEM的双螺旋反应器内物料运动与混合特性研究

为了研究双螺旋热解反应器内物料的运动和混合特性,采用EDEM软件进行数值模拟。结果表明：物料由外螺旋向内螺旋的输送是通过外螺旋将堆积的物料抬升进而使物料顺利进入内螺旋来实现的;在模拟工况下,大转速下的混合效果明显好于小转速下,此外还发现外螺旋转速增大使得颗粒的混合作用增强;在单节螺旋中,粒径较小的生物炭颗粒更易在螺旋叶片外侧分布,颗粒群的前一部分中粒径较大的生物质颗粒占据更大的比例。     

刮板式生物质粉喂料机的喂料特性分析

以刮板式生物质粉喂料机为研究对象,通过实验研究与数值拟合的方法,对该装置的喂料特性进行分析。研究结果表明:在刮板转速低于37r/min时,实测喂料速率比理论值略小,在37~55r/min区间内,实测喂料速率比理论值略大,进一步增加转速到55r/min以上时,喂料速率增加趋于缓慢,低于且逐渐远离理论值。相同工况状态下,物料粒径越小,喂料速率越大,且料筒内原始料位越高,喂料速率越高。     

下吸式固定床气化炉的加料装置

目前生物质气化机组普遍使用的有螺旋叶片式加料装置、刮板式加料装置和提斗式加料装置.文章介绍了3种加料装置的结构、特点以及对物料的适应性.螺旋叶片式加料装置和刮板式加料装置适应较细的物料;提斗式加料装置对碎板皮、枝权、刨花、玉米芯等尺寸较大、又不均匀的气化原料有较好的适应性.     

生物质螺旋给料机的设计

根据生物质原料的特性和生物质气化工艺的要求,设计了一种生物质原料加料装置--螺旋给料机.对螺旋给料机设计过程中的几个主要参数进行了阐述,包括螺旋轴的直径、螺距、轴的转速以及功率等,最后还对螺旋给料机的类型进行了阐述.文章还介绍了一种变螺距的螺旋给料机,该装置具有输送能力大小可调、运行稳定、密封良好等特点,能够满足长期连续使用的需要.     

循环流化床烟气脱硫气固两相流动特性的试验研究

采用三准则相似理论设计了循环流化床烟气脱硫气固两相流动试验台.通过对循环流化床脱硫反应器试验装置内沿高度方向阻力分布和不同高度截面上局部颗粒质量通量的测量,详细地研究了脱硫反应器内气固两相流动规律和内循环特性.结果表明:脱硫反应器阻力主要集中在文丘里管段,而且随着循环物料量和气体流量的增加,系统阻力显著增加;脱硫反应器内气固两相流动呈典型的环核流动结构,边壁下降流颗粒浓度高,中心区域上升流颗粒浓度低,且固体质量回流比率随着脱硫反应器高度的上升而下降.研究结果为循环流化床烟气脱硫系统的设计与放大提供了依据.     

浅谈两段气化煤气发生炉

制造发生炉煤气的设备称为煤气发生炉。发生炉的类型,从床层的情况不同,可分为:1、固定床:间歇加料(煤块)、出料、床层固定不动;2、移动床:连续加料(煤块)与出料、床层中物料系连续移动,但床层高度及床层内各层分布稳定不变,故有时亦称之为固定床;3、流化床:当气体通过煤粉床层时,当流速增大时,煤粒被吹起而悬浮于气体中,自山地向各方运动,当流速继续增大床层中颗粒运动加剧,且作上下翻滚运动,此时整个床层具有类似流休的性质,称为流化床。根据气化时的压力不同,可分为常压气化与高压气化两种类型。     

仿螺旋肋片内冷通道流动与传热数值分析

利用数值分析方法研究了新型仿螺旋肋片内冷通道的传热与流动特性。采用横截面积为矩形、上下表面带有间断性倾斜矩形肋片叉排且对置的仿螺旋肋片内部冷却通道。分析了在通道宽高比AR=2.9、肋化比Ff/F=2.545、肋高与通道当量直径比e/Dh=0.336、肋间距与肋高比p/e=0.6、肋片与轴面的夹角β=15°及R e在1×104~2×105时的非旋转情况下,R e、肋片与主流方向夹角α等参数对内冷通道强化传热与流动阻力特性的影响。计算结果表明,该仿螺旋矩形肋片作为旋流形成装置起到了迫使流体旋转运动、提高流速和减小层流底层厚度的作用,通道内流体流动达到了预期的螺旋流动效果,通道平均换热系数得到了明显的提高,但同时流动阻力也显著增加。     

循环流化床回料阀内气固两相流的实验研究

对循环流化床回料阀内的气固两相流动进行了冷态实验及数值模拟。根据循环流化床回料阀内的气固两相流的特点,选用欧拉模型对回料阀中的流动进行模拟,分析了回料阀内压力场、气相和固相流场结构。研究表明:立管压差与立管内的物料堆积高度成正比;回料阀内气、固两相流场结构相似;配料室内空隙率分布在0.45~0.55之间,输送室内空隙率大部分分布在0.65~0.9之间;气相速度分布对回料阀内空隙率分布有重要影响,速度较大的区域空隙率较大,反之亦然。     

变比例相变级联堆积床的蓄热特性研究

为了探究级联堆积床内不同相变材料(PCM)的比例对热性能的影响,共建立7种堆积比的相变胶囊蓄热堆积床物理模型,通过数值模拟方法监测换热流体和PCM温度等指标,并对比分析了蓄热量、?效率、蓄热速率和蓄热速率密度等表征堆积床热性能的指标。结果表明：随着高熔点相变材料占比的增加,堆积床可以获得较高的?效率,但其他指标均随着低熔点相变材料占比的增加而升高;与均分的级联堆积床相比,按熔点从低至高,PCM占比呈梯级升高或降低的级联堆积床的蓄热品质及蓄热效率提升显著,证明合理优化级联堆积床内相变材料的比例可有效提升级联堆积床的热性能。     

影响生物质成型燃料点火性能的因素分析

针对影响生物质成型燃料点火性能的4个因素,利用正交试验法合理安排试验,找出了影响生物质成型燃料点火性能的显著性因子.试验表明,燃料密度是影响点火性能的最显著因素,其次为燃料含水率、炉膛初始温度和通风状况.     

颗粒浓度对高比转速离心泵非定常特性的影响

为了分析颗粒浓度对高比转速离心泵非定常特性的影响,采用Mixture混合多相流模型,利用CFX软件进行数值模拟,分析了不同颗粒浓度时的瞬时湍动能、压力脉动及径向力。研究表明:随着颗粒浓度的增加,效率有所下降,清水条件下的离心泵效率最优;随着颗粒浓度的增大,叶轮内的瞬时湍动能明显增强,叶轮流道内及隔舌处的压力值均减小,脉动幅值均增大,作用在叶轮上的径向力会增大,而作用在隔舌处的径向力会减小;在不同颗粒浓度下,叶轮流道内的压力脉动主频均出现在转频处;隔舌处的压力脉动主频出现在叶频处;叶轮流道内、隔舌处的压力值和压力脉动幅值增减速度快慢的分界点和叶轮上、隔舌处的径向力增减速度快慢的分界点均在颗粒浓度为1%附近。     

生物质闪速热裂解制取生物油的试验研究

基于生物质资源的高效清洁能源化利用目的，对生物质热裂解制取生物油这一具有重要应用前景的技术开展研究。结合流化床的优质和生物质的特殊性，自行研制成功给料速达5kg/h的流化床热裂解反应器，并制取得到产率高达60％的生物油。同时针对木屑和秸秆的系统试验研究得出了反应温度和原料种类等主要参数对生物质闪速热裂解制油的影响规律。     

Biomass granular screw feeding: An experimental investigation

Successful feeding is critical to biomass utilization processes, but difficult due to the heterogeneity, physical properties and moisture content of the particles. The objectives of the present study were to find the mechanisms of blockage in screw feeding and to determine the effects of particle mean size (0.5-15 mm), size distribution, shape, moisture content (10-60%), density and compressibility on biomass particle feeding at room temperature. Wood pellets, sawdust, hog fuel and wood shavings were tested in a screw feeder/lock hopper system previously employed to feed sawdust into a pilot-scale circulating fluidized-bed gasifier. Experimental results showed that large particles, wide size distributions, large bulk densities and high moisture contents generally led to larger torque requirements for screw feeding. The “choke section” and seal plug play important roles in determining the torque requirements.     

农林生物质微波热解过程影响因素数值模拟研究

利用COMSOL有限元软件对3种微波热解影响因素进行计算分析,结果表明在不同波导位置工况下,平均温度差值最大达50%,微波能吸收效率最高可达92%;加入典型吸收剂炭球后可提升生物质对微波能的吸收效率,使得生物质的平均温度升高,能效最高可提高5%;通过给生物质添加旋转速度可优化其温度均匀性,有、无旋转速度的温度标准差相差最大约26%,但旋转速度对温度均匀性的影响较小。     

生物质颗粒燃料灰行为研究进展

本文综述生物质颗粒燃料产业现状及生物质颗粒燃料的灰行为研究现状,分析了生物质颗粒燃料灰行为的研究前景,指出随着生物质颗粒燃料的灰行为问题的解决,生物质颗粒燃料必将成为我国未来新型能源的重要组成部分。     

Circumferential propagation of tip leakage flow unsteadiness for a low-speed axial compressor

Full-annulus three-dimensional unsteady numerical simulations were conducted for a low-speed isolated axial compressor rotor, intending to identify the behavior of self-induced unsteady tip leakage flow within multi-blade passages. There is a critical mass flow rate near stall point, below it, the self-induced unsteadiness of tip leakage flow can propagate circumferentially and thus initiates two circumferential waves. Otherwise, the self-induced unsteady tip leakage flow oscillates synchronously in each single blade passage. The major findings are: 1) while the self-induced unsteadiness of tip leakage flow is a single-passage phenomenon, there exist phase shifts among blade passages in multi-passage environments then evolving into the first short length wave propagating at about two times of rotor rotation speed after the transient period ends; and 2) the time traces of the pseudo sensors located on the rotor blade tips reveal another much longer length-scale wave modulated with the first wave due to phase shift propagating at about half of rotor rotation speed. Features of the short and long length-scale circumferential waves are similar to those of rotating instability and modal wave, respectively.     

滚筒式冷渣器一维传热模拟

建立了滚筒式冷渣器一维传热模型,对其传热特性进行了模拟和分析,并利用中试试验以及O型冷渣器现场运行数据对模型进行了验证.结果表明：模拟结果与试验数据具有很好的一致性;随粒径增加对流传热减弱,随转速增加和填充度的加大综合传热系数增大,肋板能有效提高冷渣器的传热效率;虽然综合传热系数随转速增加而增大,但因滚筒出力同时也加大,因而出口渣温随转速加大而升高;入口端灰渣降温较快,传热以辐射为主,随着渣温的降低,在出口端对流传热逐渐占据主导地位.     

PIV measurements and CFD simulation of the performance and flow physics and of a small‐scale vertical axis wind turbine

The aerodynamics generated by a small small‐scale vertical axis wind turbine are illustrated in detail as a NACA0022 rotor blade carries out a complete rotation at three tip speed ratios. These aerodynamic details are then linked to the wind turbine performance. This is achieved by using detailed experimental measurements of performance and near‐blade particle image velocimetry (PIV) and also by using a two‐dimensional Reynolds‐averaged Navier–Stokes‐based computational fluid dynamics (CFD) model. Uniquely, therefore, the CFD model is validated against both PIV visualizations and performance measurements. At low tip speed ratios ( λ = 2), the flow field is dominated by large‐scale stalling behaviour as shown in both the experimental results and simulations. The onset of stall appears to be different between the experiment and simulation, with the simulation showing a gradual separation progressing forward from the trailing edge, while the experiment shows a more sudden leading‐edge roll‐up. Overall, similar scales of vortices are shed at a similar rate in both the experimental results and simulations. The most significant CFD–PIV differences are observed in predicting flow re‐attachment. At a higher tip speed ratio ( λ = 3), the flow separates slightly later than in the previous condition, and as occurs in the lower tip speed ratio, the main differences between the experiment and the simulation are in the flow re‐attachment process, specifically that the simulations predicts a delay in the process. At a tip speed ratio of 4, smaller predicted flow separation in the latter stages of the upwind part of the rotation is the main difference in comparison to the experiment. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.