超细CaO粉炉内喷射脱硫的实验研究

本文对超细ＣａＯ粉炉内喷射脱硫进行了实验研究，分析了可能影响超细ＣａＯ粉炉内脱硫效率的多种因素，实验结果表明：使用预先锻烧生成的超细ＣａＯ粉在并不苛刻的反应条件下脱硫效果很好，颗粒大小、反应区温度、反应时间和Ｃａ／Ｓ比对炉内喷钙脱硫的效率有重要的影响．     

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。     

多孔颗粒内气体传递反应双阶段描述

本文采用双阶段模型描述多孔颗粒与气体的传递反应。反应分为两个阶段:气体反应物在扩散进入颗粒内部同时与颗粒发生反应的第一阶段;形成产物层后,扩散和反应用双区域模型来描述的第二阶段。分析发现,蒂勒数是描述过程特性的重要参数,同时反映反应和扩散速度的影响,且与总阻力存在一定关系。利用TGA进行了脱硫反应实验,分析了反应温度、颗粒大小等对反应的影响,实验结果很好地证实了理论分析结论。     

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。     

炉内喷钙脱硫对锅炉热效率的影响

根据炉内喷钙脱硫的化学反应过程,经过化学分析和数学推导,得出了锅炉采用炉内喷钙脱硫后化学反应热、飞灰量和烟气量的增加对锅炉热效率影响的计算公式。采用三种试样的试验结果,定量分析了煤的含硫量不同时,随着钙硫摩尔比的变化喷钙脱硫引起的热损失的变化。结果表明,化学反应热损失大于飞灰和烟气量增加造成的热损失,当煤的含硫量为3.46％时,可使锅炉热效率降低1％左右。     

加旋流化床颗粒运动规律的研究

本文采用流化床旋下飞灰作为试验物料，在一截面为０．２８５ｍ×０．２８５ｍ，高为６ｍ的试验装置上，系统地研究和探讨了加施流化床颗粒扬析规律。     

水煤浆在沸腾床内燃烧过程的初步研究

本文介绍了对于水煤浆在沸腾床内燃烧过程的初步实验研究结果。实验表明水煤浆在沸腾床内的凝聚、结团特性,使得燃烧过程中的飞灰可燃物损失可以被控制得很低,因而其燃烧效率可达很高的水平,高于同煤种的干煤粒。实验还表明采用所提出的异重度床料沸腾燃烧的方案可以成功地消除凝聚、结团造成的大颗粒沉积现象,实现稳定地运行。燃用水煤浆的沸腾床与普通燃煤沸腾床相比还有NO_x排放量低和易于脱硫等优点,因此是一项有发展前途的新技术。     

生石灰颗粒中温脱硫过程数值计算

本文采用晶粒模型对中温条件下单颗粒石灰石脱硫过程进行数值模拟。利用已有文献数据、电子显微镜及TGA实验数据确定模型中化学反应动力学以及物性参数。计算结果与TGA实验结果符合较好,表明脱硫模型可直接应用于中温条件下石灰石脱硫过程的数值预报与分析。     

垃圾焚烧过程中重金属分布特性的研究

本文对垃圾焚烧过程中,不同粒径的灰颗粒中Hg、Pb、Cd、Cu、Zn、Ni六种重金属元素含量进行了测定,同时比较了燃烧飞灰、煤与垃圾混烧的飞灰以及垃圾飞灰三种灰样中相应的重金属含量。结果表明:焚烧飞灰中重金属浓度含量随着颗粒尺寸的增大而减少;三种不同灰样的重金属含量大小依次为:垃圾飞灰>煤与垃圾混烧飞灰>燃煤飞灰。     

基于有限元法的非球形颗粒光学常数反演分析

本文基于有限元方法和K-K关系,使用COMSOL与MATLAB动态交互仿真反演非球形颗粒的光学常数。以飞灰颗粒的光学常数为研究对象,首先验证了有限元方法求解球形颗粒衰减因子的准确性,在此基础上采用有限元方法分别求解了球形颗粒、正八面体形颗粒、表面带有微结构的球形颗粒的辐射特性参数,分析了形状因素对颗粒散射特性的影响规律。使用蒙特卡洛方法获得上述三种形状飞灰颗粒系统的透射率光谱,以此为"实验值"反演了其复折射率并与飞灰颗粒真实值比较,得到了较好的结果。     

富氧燃烧烟气喷淋脱水过程数值模拟

富氧燃烧系统中,脱硫后的高湿烟气需要经过脱水处理才能作为循环烟气利用,喷淋塔是一种常用的脱水设备。本文用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法对喷淋塔的烟气脱水过程进行了三维建模模拟,得到了喷淋塔内的温湿度分布并用实验结果进行了验证。通过该模型分析了喷嘴的操作参数和运行特性对液滴平均运动时间和脱水效果的具体影响,讨论了数值模拟中出口烟气"过饱和"现象的成因,研究了不凝气组分对脱水过程的影响,为富氧燃烧脱水系统的设计提供了基础数据和理论方法。     

燃煤烟气降温过程汞的均相化学反应动力学模拟

本文建立了燃煤烟气冷却过程中汞氧化的均相反应动力学模型,使用化学动力学软件Chemkin4.0.1,通过理论计算考察各种影响汞均相氧化的因素,并对实验电厂的烟气汞氧化过程进行模拟,与实验结果进行对比.模型显示600 K左右为典型燃煤烟气氧化速率最快的温度区间;煤中氯含量近线性增加汞的氧化;烟气中汞的氧化受到动力学控制,因而低的烟气降温速率有利于汞的氧化.对电厂烟气的模拟显示,600 K左右的空气预热器是汞氧化速率最快的区域;而在400 K左右的除尘器中因停留时间长,汞也得到了明显的氧化.均相化学反应动力学模型对电厂汞排放模拟的结果与实验显示了一定的吻合,但模型对大部分电厂汞的氧化预测结果均比实验值偏高,需要进一步完善.     

利用甲醇氧化烟气中NO的实验研究

对利用甲醇氧化烟气中NO的反应开展了系统的实验研究。研究了反应时间、反应温度、甲醇用量比例、烟气中O2、SO2及夹带的固体颗粒对NO氧化率的影响。结果表明,在一定的条件下,甲醇能够氧化烟气中的NO;NO氧化率受反应时间和反应温度的综合影响,随着反应时间的增加,有效反应温度区域向低温方向移动,最大NO氧化率降低;随着甲醇用量比例的增加, NO氧化率增加;O2浓度增加可促进NO氧化;烟气中的SO2对反应有催化作用,可显著提高NO氧化率;烟气中固体颗粒的存在阻碍了自由基反应的进行,显著降低了NO的氧化率。     

Hagena团簇尺度定律中锥形喷嘴的等效孔径

本文首先详细重演了锥形喷嘴的等效孔径d_eq, 并根据d_eq的定义给出了它与气体团簇喷流的径向宽度之间的依赖关系. 然后以高背压氩气团簇喷流为例, 通过成像喷流的Rayleigh 散射光的空间分布研究了不同背压下喷流的径向宽度, 并与Hagena 团簇尺度定律中直线流模型假设的喷流径向宽度进行了比较. 结果表明, Hagena 直线流模型假设的喷流径向宽度小于实际的径向宽度, 且实际宽度与气体背压有关. 进一步的研究表明, 直线流模型对喷流宽度的估计偏差导致对锥形喷嘴等效孔径的估计偏差, 这为Hagena 尺度定律估计团簇平均尺寸的偏差给出了一种可能的解释. 关键词： 气体团簇 Hagena尺寸定律 锥形喷嘴的等效孔径     

两级烟气废热溴化锂制冷机热能利用经济性分析

废热溴化锂制冷机可以直接利用烟气废热或化学反应热来驱动进行制冷,因此废热回收的综合利用率比较高。论文对烟气废热驱动废热溴化锂制冷机的热能利用的经济性进行了分析,在烟气废热驱动溴化锂制冷机中,溴化锂制冷机的COP仅仅反映的是溴化锂制冷机本身的性能,不能作为衡量废热溴化锂制冷机废热制冷的效率高低和性能好坏的标准,因此本文采用废热利用率和废热制冷率对烟气废热溴化锂制冷机的废热制冷性能指标,废热制冷率与炯效率分析结果相一致,通过比较发现,二级烟气双效废热驱动废热溴化锂制冷机的废热制冷率最高,炯效率也最高。     

生物质超临界水制氢的数值模拟

本文对生物质在超临界水环境下气化制氢过程提出简化的两相流物理化学模型,并利用该模型进行数值模拟.着重讨论了温度、颗粒半径对生成气体摩尔百分比、气化率的影响.数值结果表明,颗粒的半径主要影响生物质颗粒气化分解的速率,而温度主要影响颗粒气化产物进一步生成氢气的过程.颗粒越小,气化分解的速率越快.温度的影响主要集中在气相反应上,使得CO进一步转化为H2.本文的理论和数值结果对实际的制氢过程中的参数控制具有实用价值.     

Effect of laser spot size on fusion neutron yield in laser--deuterium cluster interactions

The effect of the laser spot size on the neutron yield of table-top nuclear fusion from explosions of a femtosecond intense laser pulse heated deuterium clusters is investigated by using a simplified model, in which the cluster size distribution and the energy attenuation of the laser as it propagates through the cluster jet are taken into account. It has been found that there exists a proper laser spot size for the maximum fusion neutron yield for a given laser pulse and a specific deuterium gas cluster jet. The proper spot size, which is dependent on the laser parameters and the cluster jet parameters, has been calculated and compared with the available experimental data. A reasonable agreement between the calculated results and the published experimental results is found.     

NO对燃煤烟气中汞形态分布影响的实验研究

在小型实验台上研究了NO对汞形态的影响。结果表明:在不含HC1气体的模拟烟气中,加入NO后转化率明显增加;较高浓度的NO会引起汞转化率下降但仍高于无NO的体系;随反应温度的升高汞的转化率逐渐降低;SO2的存在引起汞转化率升高。在含HC1的模拟烟气中,随反应温度的升高汞的转化率升高;SO2的存在引起汞转化率下降;NO的存在会提高汞的转化率。在一般烟气体系中, HC1可以促进汞的氧化;较高的O2浓度也可以促进汞的氧化。     

Cluster growth processes by direct simulation monte carlo method

Thin films obtained by cluster deposition have attracted strong attention both as a new manufacturing technique to realize high-density magnetic recording media and to create systems with unique magnetic properties. Because the film’s features are influenced by the cluster properties during the flight path, the relevant physical scale to be studied is as large as centimeters. In this paper, a new model of cluster growth processes based on a combination of the Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) method and the cluster growth model is introduced to examine the effects of experimental conditions on cluster growth by an adiabatic expansion process. From the macroscopic viewpoint, we simulate the behavior of clusters and inert gas in the flight path under different experimental conditions. The internal energy of the cluster, which consists of rotational and vibrational energies, is limited by the binding energy which depends on the cluster size. These internal and binding energies are used as criteria of the cluster growth. The binding energy is estimated by surface and volume terms. Several types of size distribution of generated clusters under various conditions are obtained by the present model. The results of the present numerical simulations reveal that the size distribution is strongly related to the experimental conditions and can be controlled. Received: 23 January 2001 / Accepted: 3 May 2001 / Published online: 30 August 2001