固体燃料流化床富氧燃烧的研究动态与进展

二氧化碳捕集与利用是全球学术界和工业界关注的热点,也是燃烧科学技术领域的前沿和难点。固体燃料的流化床富氧燃烧耦合了流化床燃烧和富氧燃烧的诸多优点,是最具工业应用前景的燃烧中碳捕集技术之一。为更全面把握该领域最新动态,对近年来流化床富氧燃烧的研究进行了系统梳理,在简述富氧燃烧基本技术原理基础上,分析了国内外的研究动态,总结了主要研究进展,包括单一燃料流化床富氧燃烧、混合燃料流化床富氧燃烧、加压流化床富氧燃烧和新型流化床富氧燃烧,并探讨了固体燃料流化床富氧燃烧技术将来发展趋势和研究重点。     

Subcooled boiling oscillations in natural circulation boiling loop at low pressure

Flow instabilities in a natural circulation boiling loop at a low pressure are reported. The oscillations at boiling incipience are primarily chaotic and bifurcate to quasiperiodic ones depending on inlet subcooling ΔT_sub and heater power Q. They also strongly depend on water volume Φ in the loop. We have presented power spectrums, attractor reconstructions, and Hurst exponents for the analysis of the experimental data. The analysis shows that the primary oscillations are very similar to geysering instability. Chaotic oscillations occur at low ΔT_sub or high Q, whereas quasiperiodic oscillations occur at high ΔT_sub or low Q. Our experiments also suggest that wall superheat exceeding a critical value triggers the instability. © 2013 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 60: 375–386, 2014     

煤矸石制备多孔复相陶瓷材料及导热系数研究

利用煤矸石作为主要原料,以有机物交联丙烯酸树脂(AMR)作为造孔剂,合成多孔复相陶瓷,用作保温材料.通过对材料性能测试表明,随着造孔剂含量的增加,材料的体积密度下降、气孔率增加、导热系数和抗压强度也降低.添加10％～ 40％ AMR造孔剂后合成的多孔陶瓷性能符合高效能外墙外保温材料标准.通过对合成样品导热系数和气孔率关系的研究,表明两相材料导热系数模型中的有效介质理论公式可以应用于多孔复相陶瓷中.     

水下多相流量计的材料选型及试验验证

基于南海某油田项目,系统研究水下多相流量计在实际应用过程中的材料选型,经对比后选用碳钢为本体材料,通过堆焊625合金增加其耐腐蚀性。设计插入式文丘里结构,并通过塞焊方式加工引压管。在此基础上对适应流量计自身需求的堆焊技术及其焊评进行介绍,通过试验验证对设计方案进行评定。所作研究为后续国产水下多相流量计的工程应用提供一定的借鉴意义。     

多相流测量中涡轮流量计的影响因子分析

阐述了涡轮流量计的工作原理和动态特性，建立了涡轮流量计的多相流测量模型，并在模拟的多相流装置中进行了试验验证，得出了流体密度是涡轮流量计在测量多相流的流量时的影响因子，并且讨论了流体密度影响多相流的流量测量的规律。     

浅谈双螺杆泵的油气混输理论

采油双螺杆泵具有泵与压缩机的两重性质,它利用液体的不可压缩性与气体的可压缩性原理,实现油气两相流体的混输,降低了泵的内泄漏率,从而提高了泵的容积效率。介绍双螺杆泵的结构特点及液气两相流混输技术的工作原理,概述了双螺杆泵的流量、压力、效率与转矩等参数对系统性能的影响,同时对双螺杆泵的回流增压原理、密封性能与转子的啮合齿形进行了分析,并为技术人员利用双螺杆泵从地面应用转入井下应用进行油气混输提供了理论参考。     

双螺杆混输泵在涠洲11-4N油田的应用

结合国内外混输泵的理论及试验研究成果,借助南海西部海域首次采用双螺杆混输泵的涠洲11-4N油田新建井口平台B(Well-Head Platform B,WHPB)的工程实例,对影响混输泵运行性能的几个关键因素进行分析。通过在进口引入外部补充流体,在出口设置一套液体管理系统,并采用改进的篮式滤器等措施,保证WHPB混输泵运行的稳定性和较高的容积效率。     

喷嘴结构对粉煤气化过程影响的数值模拟

为研究气化喷嘴对气流床干煤粉气化炉气化过程的影响规律,并对喷嘴结构进行优化,针对具有不同煤粉通道旋转角θ和旋流叶片安装角度α值气化喷嘴的气化炉建立三维模型并进行数值模拟。通过冷态模拟发现：气化室内流体的速度场主要受α值的影响,而θ值对气化室内煤粉颗粒的质量浓度影响更加明显。当θ=60°、α=30°时,煤粉颗粒的弥散性最好,气化室内流体的速度分布、煤粉颗粒的质量浓度以及气化剂分布更加均匀,有利于气化炉气化效率的提高。取喷嘴结构参数θ=60°、α=30°的模型进行气化过程热态模拟,辐射传热采用P-1模型、湍流-化学反应过程采用EDC模型、脱挥发分采用Two-Competing Rates模型。模拟结果显示,该喷射条件下气化室内的流场分布好,气化效率高,合成气有效气组分CO+H₂总摩尔分数达到91.6%,碳转化率达到98.11%。     

多孔介质孔隙网络模型的应用现状

孔隙网络模型广泛应用于多孔介质的微观模拟中,已经可以较好地实现对渗流参数的定量预测,并用来描述微观渗流过程.首先对孔隙网络模型建立方法和孔隙空间描述作了扼要介绍,总结了准静态和动态两类孔隙网络模型的特征及应用范围,然后着重论述了孔隙网络模型的应用情况及研究较活跃的几个方面,最后对其发展趋势进行了展望.     

高效厌氧生物反应器内的湍流特性及结构优化

采用数值模拟方法研究了高效厌氧生物反应器内的湍流及多相流传质过程。通过重整化群k ε湍流模型(RNG k ε)和欧拉多相流模型构建反应器内多相湍流流动控制方程。在此基础上,应用自定义函数(UDF)方式修正了计算流体力学软件Fluent中的曳力模型,并植入欧拉多相流模型,建立高效厌氧生物反应器内气 液 固多相流动模型,并模拟计算了反应器内多相流过程,同时对其结构进行优化。结果表明,修正后的多相流动模型计算得到的流场特征与实验数据吻合,验证了所采用的湍流模型和计算方法的准确性;优化后的反应器内多相流传质效果明显提高。该方法较为准确地预测了反应器内传质过程,可以用于高效厌氧生物反应器的工程应用改进。