循环流化床多旋风分离器入口电容层析成像测量

旋风分离器是循环流化床锅炉的关键部件之一,其分离性能将直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计及锅炉的运行性能.大型循环流化床锅炉采用多个旋风分离器与炉膛出口并联布置实现气固分离.研究其分离系统的气固两相流动特性可进行旋风分离器的分离性能分析。本文针对600 MW超临界循环流化床锅炉的冷态模型,采用电容层析成像测量技术进行旋风分离器入口烟道内气田两相流固相颗粒浓度测量,在不同床料量和炉膛表观风速下,研究多个旋风分离器入口固体颗粒分布特性,得到不同分离器入口处固体颗粒浓度随流化风速、初始物料量的变化,分析了电容原始信号的波动特性,研究结果对流化床大型化多分离器优化布置提供了支持.     

退极化因子与形状因子

以球形或椭球形颗粒介质为例,从颗粒介质内外电势分布出发,得出了颗粒介质内部退极化场,从而进一步讨论了退极化因子和形状因子的关系.     

侧面进料在循环流化床密相区混合特性的试验研究

建立三维循环流化床冷态试验研究装置,采用热颗粒示踪技术,在不同风速和静止床高下,考察了两种粒径的示踪颗粒注入密相区后沿水平进料方向、横向和垂直方向的混合特性.结果显示,在不同工况下,注入口下方的温升始终最明显,表明边壁处的乳化相有明显的向下运动.垂直方向测点的温升大于水平方向,但水平进料方向和水平横向的温升没有明显差别.提高风速有利于侧面进料与床料的混合.与注入口完全淹没在密相区相比,注入口位于飞溅区有助于侧面进料在密相区横截面的混合.     

旋转对称椭球颗粒沿轴脉冲光声波波形的几何计算

针对旋转对称椭球颗粒脉冲光声波的产生,推导沿其对称轴方向的波形的解析表达式.结果表明,无论是长椭球还是扁椭球颗粒,沿轴波形相对于球形颗粒所产生的N形波都有一定的形变,并且在近场条件下显示出能反映椭球颗粒形状与大小的明显特征.因此通过对脉冲光声波的测量和分析,能对旋转对称椭球颗粒进行形貌判定.     

流化床非球颗粒混合的形状效应研究

本文建立了横截面200 mm×200 mm,高1200 mm三维冷态流化床实验装置,实验研究非球颗粒形状效应对其混合特性的影响.针对异型颗粒外形差异和尺寸区别,分别设计两组实验,从固体废弃物颗粒特性方面研究其在流化床内的混合规律,重点考察了颗粒自身形状、尺寸对混合质量的影响,并结合颗粒混合动态过程进行研究.结果表明,颗粒球形度越大,在流化床内混合质量越好;密度较大的非球颗粒,其混合质量受形状影响更加明显;非球形颗粒种类增加,混合质量变差,流化气速的适当提高可改善混合质量;低密度非球颗粒及其混合物在床内混合表现出浮升组分特性,受形状影响不明显.     

氧化锆陶瓷板激光切割熔化物颗粒形态研究

本文设计了一套加工装置,对氧化锆陶瓷板激光切割的熔化物颗粒进行收集,并采用Imagine-Pro Pluse(IPP)图像处理软件对熔化物颗粒的形态(数量、形状、平均直径、标准差及其分布情况)进行研究。通过气熔比控制方法,对板厚分别为0.8 mm、1 mm、1.5 mm、3 mm的氧化锆陶瓷板进行激光切割实验。实验结果表明:不同板厚参数下,球形熔化物颗粒所占百分比范围从99.21%降到89.81%,圆饼形从0.79%升至7.44%,哑铃形从0升至2.75%。随着板厚的增加,圆饼形和哑铃形颗粒所占百分比增大,球形颗粒所占百分比降低,球形颗粒平均直径和标准差随之增大,切面粗糙度由2.287μm增加到5.946μm。建立了熔化物去除几何模型,阐述了熔化物颗粒与切割质量的关系,球形颗粒所占的百分比越大,平均直径和标准差越小,切割质量越好,最终获得质量较高切割样件。     

循环流化床中加入切向二次风后气固多相流动的研究

一、引言 循环流化床以其独特的运行方式受到能源等领域的重视,循环流化床结构也正在不断地改进。和以往的床体结构相比,我们拟在悬浮段中增加了切向二次风,并考虑在床体出口处加添缩口。通常循环流化床锅炉所使用的旋风分离器直径很大,这使循环流化床整个装置的体积和造价都有所增加。上述改进后的实验装置希望通过增加颗粒在炉内停留时间以及减小扬析来达到在循环流化床内分离颗粒的目的,并降低造价同时还能提高     

六分离器循环流化床内气固流动特性的LES-DEM研究

工业生产中通常采用多分离器布置的方案增大循环流化床的容量.本文采用大涡模拟-离散单元法(Large eddy simulation-Discrete element method,LES-DEM)对六分离器循环流化床内气固流动特性进行了全循环数值模拟研究。该方法在欧拉框架下求解流体的运动,在拉格朗日框架下追踪每个颗粒的运动。结果表明:六个旋风分离器回路中存在着气固分配不均现象,旋风分离器的轴对称布置方式优于中心对称布置方式.提升管内呈现强烈的颗粒聚团行为,颗粒团的体积大致为正态分布频率,其纵横比都大于1,并且随着提升管高度先增加后减小.     

湍动流化床内气固两相流动特性的数值模拟

采用欧拉-欧拉双流体模型,颗粒动理学方法模拟颗粒脉动流动和κ-ε双方程模型模拟气相湍流流动,考虑气固两相间耦合作用,数值模拟湍动流化床内气固两相流动行为,获得颗粒浓度和颗粒速度分布.计算结果表明湍动流化床呈现下部密相区、上部稀相区的颗粒分布特性.在密相区,沿床径向方向颗粒浓度在床中心处低、壁面逐渐增高;在稀相区颗粒浓度分布较均匀.沿轴向方向颗粒浓度呈底部浓度高、顶部浓度低的"S"型分布.     

利用近前向散射图样识别单粒子形状的理论研究

近前向光学散射图样可以用来表征颗粒物的形状.基于球形芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、类鼻疽伯克氏菌的回转长椭球模型, 采用离散偶极子近似方法, 通过模拟3个不同方位探测器接收的散射光强响应信号, 讨论了非球形生物气溶胶颗粒的形状对前向角分辨光强的影响.结合球形指数反演算法, 在一定取向条件下, 前向5°–20° 内角分辨散射光强具有识别长形颗粒物和非长形颗粒物的能力.该研究可以为颗粒物形态测量仪器设计以及快速检测有害生物气溶胶提供依据.     

循环流化床内颗粒团运动的数值模拟

本文引入聚合力来表征稠密气固两相流动中颗粒所受到的团聚效应,井将颗粒团视为床内的离散相,建立了颗粒团的碰撞、形成及破碎模型。用此模型对循环流化床的两相流动进行数值模拟,得到了较详细的床内流动特性。计算结果表明,用本文的模型和算法模拟工程意义上的循环流化床内的两相流动是可行的。     

回转煤粉分离器的理论研究

回转煤粉分离器的理论研究夏金安，程尚模（华中理工大学动力工程系武汉４３００７４）关键词：回转煤粉分离器，颗粒一、引言煤粉分离器是火力发电厂制粉系统中的重要组成部分，然而，在电厂中它们属于辅助设备，对它们的研究一直没有引起国内同行的重视，有关煤粉分离器...     

循环流化床多分离器返料系统颗粒分布特性实验研究

多旋风分离器及返料系统是保证循环流化床锅炉高效燃烧的关键设备,是循环流化床大型化研究的关键部件之一。本文采用电容层析成像技术结合压力测量,对多旋风分离器返料系统内部气固两相流场进行实验研究。通过六旋风分离器冷态循环流化床电容层析成像浓度分布和压力测量,揭示循环流化床多分离返料系统颗粒流动分配特性,为循环流化床锅炉大型化,特别是超临界锅炉多旋风分离器的优化布置提供科学依据,基础实验数据库和技术手段,研究内容将电容层析成像技术的应用扩展到工程设计中,对实际工程起到理论指导的作用。     

稠密气固两相流中颗粒团运动的DEM模型研究

颗粒聚集成团是稠密两相流动中的基本现象．本文直接以颗粒团为研究对象,建立了颗粒团运动的DEM软球模型,具体给出了稠密气固两相流中颗粒团大小的计算表达式,建立了非球形颗粒团运动、接触碰撞及破碎模型,并将此模型用于模拟一循环流化床内稠密气固两相流动,得到了流化床内颗粒团详细的运动碰撞经历及浓度、粒径分布,所得结果合理,与前人实验值相符．另外,计算表明,采用颗粒团运动的DEM软球模,能使计算量有效减少,计算时间明显缩短,说明本模型可有效地用于工程意义上的稠密气固两相流问题的模拟。     

群体粒子散射光偏振特性的研究

在Mie散射理论的基础上分析了群体粒子散射的偏振特性,并用两种不同直径(0.26 μm,0.55 μm)的球形粒子作为散射介质进行了相关实验,比较了群体粒子散射光垂直与水平偏振光的偏振度.实验发现:散射光的偏振度随粒子直径的变化呈现出一定的规律性,直径大的粒子散射光在水平方向的偏振度小于直径小的粒子;而垂直方向的偏振度却完全相反,直径大的粒子大于直径小的粒子.     

电子回流对高功率无箔二极管效率的影响

基于单电子在电磁场中的运动理论, 对某过模微波器件, 用无箔二极管通过分析其导引螺旋管磁场和电子发射区电场的分布与相互关系, 证明了电子回流与电子束传输效率密切相关。效率实验研究表明: 对大尺寸导引磁场, 不同半径薄环阴极发射电子束电功率有较大区别; 如果电子束半径小于50mm, 二极管效率大于95%;如果电子束半径大于90mm, 二极管效率小于75%。     

介质运动时的电磁规律

静止时线性、均匀、各向同性的介质，当它运动时变得不再各向同性，其标志是光线和波法线分离，波面形状由球面变成椭球面．本文给出了非各向同性介质与介质运动速度间的定量关系，导出了电磁波在运动介质表面反射和折射的普遍规律．并且就介质的运动方向与介质表面垂直或平行两种特殊情形进行了较为详细的分析。     

溶解椭圆颗粒沉降的介观尺度数值模拟

在任意拉格朗日欧拉(ALE)算法模拟有热对流影响的颗粒两相流动的直接数值模拟基础上, 通过建立颗粒溶解速度和颗粒表面热流密度的关系, 对溶解的椭圆颗粒在垂直管道内牛顿流体中的沉降进行了直接数值模拟. 计算结果表明:与等温惰性椭圆颗粒沉降相比, 流体的对流运动、颗粒质量以及形状的变化等因素使溶解的椭圆颗粒在不同初始角度沉降时, 颗粒沉降动态尾迹、颗粒受力、颗粒沉降速度等都发了较大变化.     

An axial flow cyclone to remove nanoparticles at low pressure conditions

In this study, the axial flow cyclone used in Tsai et al. (2004) was further tested for the collection efficiency of both solid (NaCl) and liquid (OA, oleic acid) nanoparticles. The results showed that the smallest cutoff aerodynamic diameters achieved for OA and NaCl nanoparticles were 21.7 nm (cyclone inlet pressure: 4.3 Torr, flow rate: 0.351 slpm) and 21.2 nm (5.4 Torr, 0.454 slpm), respectively. The collection efficiencies for NaCl and OA particles were close to each other for the aerodynamic diameter ranging from 25 to 180 nm indicating there was almost no solid particle bounce in the cyclone. The 3-D numerical simulation was conducted to calculate the flow field in the cyclone and the flow was found to be nearly paraboloid. Numerical simulation of the particle collection efficiency based on the paraboloid flow assumption showed that the collection efficiency was in good agreement with the experimental data with less than 15% of error. A semi-empirical equation for predicting the cutoff aerodynamic diameter at different inlet pressures and flow rates was also obtained. The semi-empirical equation is able to predict the cutoff aerodynamic diameter accurately within 9% of error. From the empirical cutoff aerodynamic diameter, a semi-empirical square root of the cutoff Stokes number, , was calculated and found to be a constant value of 0.241. This value is useful to the design of the cyclone operating in vacuum to remove nanoparticles.     

周期量级激光脉冲在不同密度的原子介质中传播行为的比较

利用不含慢变包络近似和旋波近似的全波Maxwell-Bloch方程组的数值解,研究了周期量级超短激光脉冲在Ladder型三能级原子介质中的传播行为并与在相应的稀疏介质中的情况进行了比较.我们发现,在传播过程中,超短脉冲在稠密介质中的时间演化规律与在稀疏介质中明显不同,而且这种差别将随初始脉冲面积的增大而加大.当初始脉冲面积较小时,在传播过程中,脉冲形状在稀疏介质中只有小的改变而在稠密介质中却有显著的变化.当初始脉冲面积足够大时,在稠密介质中在不同的传播距离处脉冲分裂为不同数量和形状的亚脉冲|在稀疏介质中脉冲形状在传播过程中仍然只有小的改变。产生以上差别的原因在于稠密原子介质中近偶极-偶极(NDD)相互作用导致的局域场修正(LFC) 及比稀疏原子介质更强的极化电场的影响.其中,更强的极化电场的影响起着主要的作用,但局域场修正的作用也不能忽略,而极化电场的增强是由于原子密度的增加.