弯管减磨方法的实验研究

在管道弯头内的外侧壁面上布置抗磨肋条 ,观察固相颗粒通过管道时对管壁的磨损 ,比较光滑壁面的弯管和在壁面添加助条的弯管被磨损的情况 ,并初步研究抗磨肋条的优化策略。在 90°弯管的局部范围内布置肋条 ( 10°～ 70°) ,带肋条弯管的减磨效果达 93 .0 2 %。实验结果表明 :在弯管内的外侧壁面上布置抗磨肋条的抗磨策略能明显提高弯管抗磨性能 ;在同一高度下 ,矩形肋条的抗磨效果有比正方形肋条更显著的趋势 ;肋条弯管减磨效果随肋条的数目增多而有变好的趋势     

Computational Modeling of Tangentially Fired Boiler(Ⅰ) Models,Flow Field and Temperature Profiles

In this work,an Eulerian/Lagrangian approach has been employed to investigate numerically the flowcharacteristics,heat transfer and combustion in a tangentially fired furnace.The RNG(Re-normalization group)κ-εmodel and a new method for cell face velocity interpolation based on a non-staggered grid system are employed.Toavoid pseudo-diffusion that is significant in modeling tangentially fired furnaces,attempts are made at improving thedifferential volume scheme.Some new developments on turbulent diffusion of particles are also taken into account.Thus,computational accuracy is improved substantially.     

切向燃烧锅炉的计算模型(Ⅱ)NOx排放

The paper describes numerical and experimental study on reduction of NO~ emissions in a 600 MW tangentially fired boiler furnace under different operating conditions. A simplified NOx formation mechanism model,along with the gas-particle multiphase flow model, is adopted. The prediction yields encouraging results as compared to experimental data.     

不同湍流强度下液雾燃烧的直接数值模拟

采用欧拉方法求解气相场,采用拉格朗日方法跟踪液滴颗粒,对液雾燃烧进行了直接数值模拟研究.分析了不同湍流强度下液雾燃烧的液滴蒸发特性和燃烧特性.发现在低混合分数区域,液滴蒸发速率约等于零.当混合分数大于夹层内平均混合分数的时候,液滴蒸发速率随混合分数线性增加.液雾燃烧的着火时间与相同条件下气体混合物的着火时间相比会更长.湍流在混合分数空间中抑制了液体燃料的蒸发,但是能够加强燃料和氧化剂的混合,从而进一步促进化学反应的进行.     

蒙特卡洛法在对冲燃烧锅炉传热计算中的应用

采用蒙特卡洛法求解了某电厂330MW对冲燃烧锅炉炉膛内的温度分布，所得结果与实测值较为吻合，表明了所用计算方法的可靠性；同时，丰富的计算结果为了解和优化大容量对冲锅炉的设计及安全运行提供了重要的参考依据。     

气固两相圆柱绕流近场特性的实验研究

采用PIV实验技术对气固两相圆柱绕流的近场特性进行了研究。通过对图像进行数据处理，发现Stokes数为0.97的颗粒与涡结构的相互作用最为强烈，在尾迹中心区流向平均速度较低，且变化幅度较大，但脉动速度和湍动能较高。而较大Stokes数的颗粒不易受涡结构的影响，流向平均速度在尾迹中心区的分布也较平缓，但脉动速度和湍动能在两侧的剪切层区较高。各种颗粒在圆柱绕流回流区的脉动速度和湍动能都要高于近尾迹区的相应值，这为颗粒的混合和稳定燃烧等提供了有利的条件。 关键词：；；；     

充分发展尾流中粒子运动机制的研究

运用直接数值模拟方法(谱元)对圆柱尾流(Re￡175)进行计算，计算结果与实验结果吻合良好。在获得精确流场基础上，运用拉哥朗日法对充分发展尾流中的粒子(St=4)运动进行研究，同时考虑粒子之间的相互作用。研究发现，粒子在充分发展尾流中集聚于相邻涡团之间区域，该现象很大程度上决定于流场的横向速度分布。此外，粒子扩散分布清晰显示涡团轮廓。从粒子与当地流场相对速度的分布分析中可以得到粒子在尾流中的运动规律：在相邻涡团反向旋转作用下粒子围绕涡团做往复运动。因此粒子在充分发展尾流中的运动可以描述为：一边绕涡团运动，一边随涡团向尾部运动。     

基于人工神经网络的超临界小火焰模型研究

为了解决超临界小火焰燃烧模型数据库过于庞大,导致计算机内存不足和取值性能下降的问题,提出使用人工神经网络（ANN）进行建库的超临界小火焰/过程变量模型FPV-ANN. 在先验性分析及在超临界水热火焰的大涡模拟计算中发现,FPV-ANN方法在温度、组分和其他目标变量的分布与传统FPV方法得到的结果吻合,说明FPV-ANN方法的准确性与传统FPV方法一致. 由于人工神经网络小火焰库大小只有传统库的1%,FPV-ANN方法在大规模并行计算中消耗更少的计算机内存. FPV-ANN方法的计算速度比传统FPV方法提升了30%. 可以看出,提出的FPV-ANN方法具有更好的计算性能.     

雷诺数对气固两相圆湍射流影响的实验研究

为了探求气固两相圆湍流射流的特性，研究了不同雷诺数对气固两相圆湍射流的影响.在水平圆喷口近场处使用了粒子图像测速技术(PIV)，对雷诺数分别为6 230、10 010时的气固两相湍流射流进行测试.采用3种粒径的玻璃微珠作为示踪粒子.获得了距喷口出口截面轴向距离为3倍喷口内径处的示踪粒子速度矢量分布.分析比较了不同雷诺数下气相拟序结构对于颗粒扩散的影响.结果表明，随着雷诺数的增大，大颗粒受气相流场的作用更大，颗粒沿轴向的运动刚性加强，颗粒跟随主气流前进的趋势更加明显