气粒两相流与夹套耦合传热的数值模拟

采用夹套对造粒塔内的气粒两相流体进行冷却是一个既有多相流对流换热、单相流对流换热,又有固体导热不同流体之间相互作用的复杂过程.采用分区耦合的计算方法对该过程进行模拟,获得了造粒塔和夹套内详细的温度分布.考察了冷却水入口 温度、冷却水总量和3段夹套的冷却水比例对造粒塔内温度的影响.结果表明,冷却水入口温度显著影响造粒塔内...     

液态烃储罐注水设计技术问题探讨

满足规范要求,为解决液态烃储罐在底部出现液态烃泄漏而引发火灾事故的问题,液态烃储罐要设置事故注水设施。储罐注水设施的设计,应该注意和考虑若干问题,并确定必要的技术参数,如系统设计压力、设计流量及安装设计应注意的问题等。结合实际工作情况,本论文对相关的参数进行分析并给予论证。     

基于UHPLC-Q-TOF-MS/MS的爬沙虫不同部位化学成分分析

采用超高效液相色谱与飞行时间质谱联用（UHPLC-Q-TOF-MS/MS）技术对爬沙虫不同部位头、胸、腹的化学成分进行分析,并进行差异物质含量检测,从而探讨爬沙虫化学成分分布规律。超高效液相色谱条件：Waters acquity BEH amide色谱柱（100 mm×2.1 mm, 1.7 μm）,流动相以25 mmol/L乙酸铵水溶液-乙腈梯度洗脱,流速0.2 mL/min,柱温30 ℃。质谱条件：Triple TOF 6600型四极杆串联飞行时间高分辨质谱仪,电喷雾离子源（ESI）,在正负离子模式下采集数据。通过正、负离子质谱信息及元素组成分析,总共鉴定了25个成分,其中爬沙虫头、胸、腹中分别推定出19、21、19个化合物（包括9种氨基酸,6种有机酸,5种核苷和5个其他类成分）,且有19个成分为爬沙虫中首次报道。采用高效液相色谱法（HPLC）对爬沙虫不同部位的差异物质进行含量测定,表明差异物质含量在头、胸、腹中有显著差异（p<0.05）。该研究建立了一种高灵敏度、高分离度的爬沙虫化学成分快速分析方法,并鉴定出不同部位差异化合物,为爬沙虫的物质基础研究及使用部位的选择提供依据。     

FCC沉降器结焦问题的研究进展

沉降器是催化裂化中油气与催化剂分离过程的重要设备。沉降器的结焦问题易导致非计划停工,严重影响催化裂化装置的长周期运行,因此抑制或减缓沉降器结焦成为该领域的研究热点之一。综述了国内外有关沉降器结焦问题的研究进展,以期为沉降器的优化操作提供参考。首先对沉降器结焦的部位及原因进行了分析,从化学反应角度分析了结焦的内因是反应油气中液相重组分的存在;从流场分布、压力分布、催化剂含量分布和温度分布解析结焦的外因。进而阐述了结焦物的基本特性,按照不同方法对结焦物进行了分类和特性的比较。其次,从化学反应过程和油剂流动、焦体沉积与增长过程两方面总结了结焦的机理,并总结了操作条件(原料性质、催化剂含量、反应温度、再生剂温度和油/剂比)和沉降器结构(粗旋与顶旋连接结构、快分系统)对结焦的影响规律。最后根据结焦机理和影响因素,从优选反应物和优化操作条件、优化沉降器结构2个方面提出了抑制或减缓结焦问题的具体措施。提高沉降器温度和降低油气分压可从操作条件方面降低结焦的可能性,优化粗旋与顶旋连接结构、优化快分系统、优化分离器入口结构和顶旋升气管结构等措施可以改善沉降器内流场分布,进而抑制结焦。     

燃油加热炉燃烧过程的三维数值模拟

对燃油加热炉的燃烧过程进行了三维的数值模拟。其中,对燃烧器的复杂几何形状没有进行任何简化,实现了包括炉膛的结构化网格划分。在前人的基础上发展了计算燃油燃烧过程完整的数学模型,其中,气相的湍流流动采用k-ε模型,液雾颗粒相的湍流流动采用随机轨道模型,湍流燃烧采用EBU Arrhenius模型,辐射传热采用离散坐标模型。计算得到了炉内流场、温度场、液滴分布、组分分布的详细信息,并对炉内的燃烧特性进行了分析和解释。计算结果为燃油加热炉的设计和优化提供了很好的参考依据。     

喷雾造粒塔内流动不稳定性的实验研究

为了研究喷雾造粒塔内的流动特性,采用激光多普勒测速仪测量获得了喷雾造粒塔内多点瞬时速度,并利用傅里叶变换技术得到了瞬时速度信号对应的频谱。结果表明,喷雾造粒塔内各测量点的瞬时速度波动很大,设备内呈高度湍动流动状态。喷雾造粒塔内存在明显的周期性摆动,频率分布存在明显的分界,在中心区的主频为76 Hz,而外侧区域的主频增大到86 Hz;中心区域频率幅度值明显大于外部区域,说明中心区脉动强度较大,可以将降低脉动幅度作为提高设备流动稳定性的依据。     

旋流雾化喷嘴内气液两相流动的特性研究

采用试验和数值模拟相结合的方法,对旋流雾化喷嘴内部气液两相流动特性进行研究,揭示旋流雾化喷嘴内部的流动机理,有效预测其雾化特性。计算模型采用雷诺应力(RSM)湍流模型和欧拉-欧拉(Euler-Euler)两相流模型。结果表明,当气液体积比为600、气体流量小于25 m3/h时,模拟计算结果与试验数据吻合较好。在喷口内部,由于流通截面的减小,二甘醇的切向速度迅速增大,在喉部区域达到峰值,流经喉部后,由于流通面积的增加,切向速度呈减小趋势。随着气体流量的增加,二甘醇的射程越来越远,当气体流量分别为15,20,30 m3/h时,二甘醇的分配不均匀度分别为27.94%,26.05%,33.42%,呈现先减小后增大的趋势。     

突扩突缩管内液-固冲蚀的数值模拟

采用数值模拟的方法研究了突扩突缩管内的紊流及液-固冲蚀过程。计算得到的管内流场特征与实验数据吻合较好,验证了所采用的湍流模型和计算方法的准确性。在流场模拟基础上,应用自定义函数(UDF)的方式修正了计算流体力学软件(Fluent)中的固有冲蚀模型,并重新模拟计算了突扩突缩管内的冲蚀过程。结果表明,修正后的冲蚀模型计算得到的冲蚀速率与实验数据吻合较好,较为准确地预报了管内冲蚀过程,可以用于管道及设备冲蚀的工程预报。     

单入口双进气道旋风分离器内冲蚀特性

采用雷诺应力湍流模型、离散相模型和改进的冲蚀模型对一种单入口双进气道旋风分离器内的气 固紊流及冲蚀过程进行了数值模拟,得到旋风分离器内壁面冲蚀速率详细分布规律。结果表明,固体颗粒对旋风分离器内壁的冲蚀主要发生在蜗壳上顶板、蜗壳与筒体连接段及排尘口处;在旋风分离器分离空间内,由上至下旋流稳定性逐渐减弱,导致壁面冲蚀速率逐渐增大。与普通单入口旋风分离器相比,在相同处理量时,单入口双进气道旋风分离器内形成的轴对称稳定旋流可以有效减弱颗粒与壁面的碰撞和磨削,从而明显降低壁面摩擦阻力损失和冲蚀速率,有利于旋风分离器的压降降低和长周期稳定运行。     

喷嘴径向位置对喷雾造粒塔流动特性的影响

为了研究喷雾造粒塔内的流动特性,采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)测量了塔内的速度分布,数值模拟了不同结构参数下的流场演变过程,并根据速度分布对喷雾造粒塔内流场进行了区域划分。结果表明,喷嘴径向位置对流动影响较大,而操作参数的影响相对较小;喷雾造粒塔内速度分布在不同风量下基本相同,沿轴向有两个明显的区域分布,即喷雾造粒塔上部靠近喷嘴,受射流影响较大,流动比较复杂,沿轴向的下部远离喷嘴,射流影响逐渐减弱,流动规律性明显增强。喷雾造粒塔内速度分布与蜗壳式旋风分离器内的速度分布差别较大。