循环流化床反应器二氧化碳捕集研究

采用固体吸收剂对二氧化碳进行捕集是一种简单有效的方法。基于双流体模型,采用考虑颗粒聚团结构影响的能量最小多尺度曳力模型(Energy minimization multi-scale method,EMMS)计算气固相间曳力作用。以碳酸钾作为固体吸收剂,结合化学反应动力学理论,建立碳酸钾吸收二氧化碳过程的化学反应模型。以YI等的流化床试验台为模拟对象,对循环流化床二氧化碳吸收器内二氧化碳捕集过程进行模拟研究。模拟得到不同曳力模型对二氧化碳去除率的影响,发现采用EMMS曳力模型更接近试验数据。模拟给出颗粒体积分数、二氧化碳组分质量分数及固体温度分布特性。分析水蒸气质量分数、反应器高度以及操作压力对二氧化碳去除率的影响。结果表明,随着水蒸气质量分数及反应器高度的增加,二氧化碳去除率得到明显提高;而操作压力的增加使得二氧化碳的去除率有所降低。     

鼓泡流化床气固两相流动特性数值模拟

为了研究鼓泡流化床内气固两相流动特性,采用数值模拟的方法,对Fushimi等人的冷态实验过程进行模拟,建立了合理的TBCFB气化炉气固两相流动系统模型,基于欧拉双流体模型,以ANSYS嵌套的FLUENT17. 0,作为数值模拟计算的基础平台,模拟TBCFB(三级流化床)气化炉系统中鼓泡流化床气固两相流动过程及分析其流动特性。结果主要分为3部分:鼓泡床表观速度对流动质量有重要影响,速度越低,越有利于床内气泡与床料充分接触;比较不同高度,不同配比两种颗粒温度变化特点,发现床层高度越高,颗粒温度越大;颗粒浓度增加,其颗粒温度降低,反之增加。     

工业锅炉CAD的智能参数化设计研究

针对工业锅炉设计或优化过程中,具有参数化特征的水管系统图及一些零部件的绘制由于进行方案对比优选的需要而常常出现反复的现象,开发出工业锅炉CAD系统IBCS,把利用AutoLISP语言实现的面向方案的参数化技术引入工业锅炉水管系统图和其它锅炉零部件的绘制过程中,实现了钾能化与自动化绘图,为实现工业锅炉技术与计算机智能绘图技术的结合发挥了积极的作用.     

铬镍奥氏体不锈钢材料的堆焊工艺研究

对15CrMoR板采用了不同焊接工艺进行堆焊试验分析研究,结果显示,若不加过渡层E309L,只用E347L焊条在15CrMoR板上堆焊是不合理的。     

双腔式流化床接收器内稠密颗粒的流动和传热特性模拟研究

聚光太阳能发电技术提供了一种可再生能源转换系统,其中接收器是聚光太阳能发电系统的关键部分.文中利用DDPM-DEM模型对双腔式流化床接收器内的稠密颗粒流动和传热过程进行数值模拟,模型中考虑了颗粒的流动、碰撞和传热作用.基于欧拉-拉格朗日方法对太阳能流化床颗粒接收器中的气固两相流动进行建模,辐射源相和接收器内辐射场的相互作用通过DO模型描述.得出稠密颗粒内循环流动可以增强接收器内颗粒与气体之间的热传递效果,同时接收器内的温度分布也更加的均匀,颗粒温度和气体温度都得到很大提高,分别达到1 400 K和1 200 K.     

纳米流体换热特性实验研究

为了研究纳米流体的换热特性,依据纳米流体换热理论,研制了纳米流体换热特性实验台,介绍了该实验台的设计方案和主要构成。对实验台的准确性进行了实验验证,并进行了纳米流体的换热特性测定的实验。绘制了实验结果的图表,进行了相关的分析,得出相应结论与理论实际相符合,证明了实验结果的正确性,可为纳米流体换热特性的研究提供可靠的依据。     

摩擦-动力应力模型研究喷动床内气固两相流动过程

考虑颗粒滑动的半持续性接触应力和颗粒碰撞瞬时接触应力对颗粒相应力的贡献,建立了喷动床内气体颗粒两相流动计算模型。采用颗粒动理学和Johnson 等的摩擦应力模型,数值模拟喷动床颗粒流动过程,获得了喷动床喷射区、环隙区和喷泉区内颗粒流动特性。模拟计算与He等的实验结果进行了对比。同时分析了摩擦应力模型对颗粒相黏度变化的影响,表明中速颗粒流的颗粒相摩擦应力模型将直接影响喷动床气体颗粒两相流动的预测。     

考虑颗粒旋转的颗粒动力学模拟提升管气固两相流动特性

流化床内颗粒旋转会影响颗粒相的流动特性,目前在流化床数值模拟中普遍采用的颗粒动力学模型却没有考虑颗粒的旋转效应。今运用基于颗粒动力学理论的欧拉-欧拉气固多相流模型,考虑颗粒旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散的影响,提出了考虑颗粒旋转效应的颗粒动力学模型以及颗粒相守恒方程,数值模拟提升管内气体颗粒两相流动特性。计算结果表明提升管内中心区域为低浓度-高速的颗粒上升流动、壁面区域为高浓度-低速的颗粒下降流动。分析了颗粒粗糙度系数对颗粒相能量耗散、颗粒平动温度和黏度的影响。随着颗粒粗糙度系数的增加,颗粒碰撞能量耗散先逐渐增加后减小。颗粒平动温度和黏度的变化趋势是相反的,表明颗粒旋转产生摩擦将导致颗粒旋转脉动能量的改变,影响提升管内气体-颗粒两相宏观流动特性。     

基于反扰动非平衡分子动力学的纳米流体导热增强机理研究

相较于水、乙二醇等常规流体,纳米流体出色的传热效果使其成为近十年来研究的热点之一。利用一种反扰动非平衡分子动力学方法对纳米流体的导热增强机理进行了模拟研究。在基液Ar中加入Cu纳米颗粒后,纳米流体的热通量和热导率均发生了不同程度的改变,纳米颗粒体积分数的变化,在一定程度上改变了纳米流体内部的能量传递过程。进一步分析了纳米流体热导率强化的微观作用机理,发现纳米颗粒的加入,使得纳米流体的微观结构具有了类似晶体的微观结构特性,在颗粒尺寸较小的情况下,流体内部受温度梯度作用效应明显。