旋流喷雾式单重态氧发生器的气液分离初步研究

为解决气液分离问题,提出了粒径可控离心分离的设想,即通过某种雾化技术产生粒径可控的液滴,然后根据液滴的粒径确定气液分离所需要的离心力,在高速旋转的叶片所产生的离心力作用下液滴一边与气流发生反应一边完成气液分离。为验证这一思想,搭建了一台旋流喷雾式单重态氧发生器（TFA-SOG）,并通过计算流体力学模拟和实验对这台TFA-SOG进行了研究。研究结果表明,模拟的气液分离效率与实验的相一致,粒径可控离心分离的设想是可行的。     

用于微重力下两相控温型储液器性能研究

针对航天器用机械泵驱动两相流体回路的使用需求,本文设计了一种可以满足微重力下应用的两相控温型储液器。为验证储液器的工作性能,搭建了测试系统,对不同姿态下的控温特性和流体管理功能进行了研究。结果表明储液器内部毛细结构具备液体输运和气体隔离功能。为检验微重力下的气液分离功能,本文通过数值模拟对两相流体的运动特性进行了研究。结果表明液相在毛细力作用下被有效固定在储液器的下方,气相位于上方,气液分离功能得到验证。     

液—液两相旋流分离的研究

1前言在两相分离中，液一液两相的分离是最困难的。主要是两相密度差较小且物性较为接近，在多相流体手册山等理论参考书中尚没涉及到液一液分离这个领域，随着近海及海上油田的开发生产及环保的要求，人们对油水二次分离提出了更高要求，工业上油水分离多采用浮选和重力沉降的方法，不适于近海及海上油水分离的情况，旋流分离技术具有体积小，重量轻，处理时间短，任意取向，不受振动影响等优点，因而开展低密度差液一液两相旋流分离的研究具有学术意义和工程应用背景。ZI质流程及试验方法工质流程为油水两相均匀的混合物由水箱用泵抽出，…     

超音速分离器分离效率与液膜特性研究

通过数值模拟研究了超音速分离器内的流场特性与颗粒运动轨迹及液膜流动特性,分析了旋流强度和液滴直径对分离效率与液膜流量的影响。结果表明,增加旋流强度或液滴直径均可以提高分离效率与液膜流量。旋流强度为0.51时,0.1μm以下的液滴分离效率不超过30%。对于直径不大于0.1μm的液滴,最大分离效率仅为60.90%。     

湍动雾化射流液雾粒径分布的数值模拟

对水在空气中湍动雾化射流的气液两相流场进行了数值模拟.其中,气体流场采用k-ε湍流模型进行模拟,给出了载气轴向速度的分布情况.对喷雾粒子的运动采用颗粒轨道法,建立粒子破碎和碰撞的数值模型,研究了液雾粒径在不同工况下沿轴向的变化趋势.数值模拟结果与实验结果在多种气液比下进行了比较,两者吻合较好.同时,分析了初始粒径和粒子总数及喷嘴尺寸对液雾粒径变化趋势的影响,讨论了有助于粒径均匀分布的条件.     

R170＋R23系的汽液液相平衡研究

针对PR-HV-NRTL模型对R170(乙烷) R23(三氟甲烷)系在低温下的异常计算结果,采用扩展的双液相模型对低温区进行了计算,从理论上预测出该混合物出现液相分离的可能;对185.26 K温度下的汽液液相平衡进行了初步的实验,首次证实了R170 R23系存在汽液液相平衡现象,这被认为是发现的第三种具有汽液液相平衡特性的HC HFC混合物.     

气液固三相浆态床流型转变特性的试验研究

建立了高0.8 m,截面为0.1 m×0.01m的可视化浆态床实验系统,采用空气、水和玻璃粉作为浆态床中气液固三相,研究了颗粒粒径为58~75μm和106~150μm,固相体积分数为3%和9%时的宏观流动特性。试验获得了不同物料体系下的床层压降随气体雷诺数的变化规律,同时得到了颗粒浓度对流型转变气速的影响。找到均匀流流型向过渡流型转变的第一转变点和从过渡流型向非均匀流型转变的第二转变点的取值范围。结果表明:三相体系的压差值随着气体雷诺数的增大而趋于一个稳定值,颗粒粒径增大会使体系压差值增大;固体颗粒浓度的增加,会使第二转变点取值减小,而颗粒粒径对流型转变气速影响很小.同相浓度的增加,会加快三相体系的失稳,在更低的气速下进入到非均相湍动流动状态中.     

零净液流量两相流持液率与阻力特性研究

分别以牛顿流体和非牛顿流体为液相，研究了垂直管中零净液流量气液两相流的流动特性。提出了零净液流量气液两相流动模型，应用这一模型计算了零净液流量气液两相流的持液率和压力降，模型计算结果与试验结果相符。研究结果表明，零净液流量气液两相流与常规气液两相流相比具有特殊性，表现为其持液率仅由质量平衡方程控制，其摩擦阻力压力降为负值。     

烧结铜粉吸液芯毛细性能研究

本文通过实验和数值计算对均热板内烧结铜粉吸液芯的孔隙率、体积收缩率、渗透率、毛细性能等开展研究,实验样品包括烧结的10组(50个)单粒径铜粉吸液芯和8组(24个)复合粒径铜粉吸液芯,分别开展了渗透率实验和毛细上升红外测试实验,通过渗透率实验结果与计算结果对比分析,验证了计算的准确性;采用计算有效毛细半径作为吸液芯的实际有效毛细半径,计算了吸液芯的毛细性能因子,分析了铜粉粒径对于各参数的影响。     

印制线路板铜表面粗化液的新型添加剂

利用红外光谱、核磁共振谱等分析仪器结合分离技术对在印制线路板制作过程中应用性能较好的国外铜表面粗化液的添加剂进行了剖析,然后根据剖析结果和应用实验确定了新型铜表面粗化液的添加剂配方。应用化学分析方法测定了新型铜表面粗化液添加剂对双氧水的稳定性。该添加剂的应用性能达到了国外产品的水平。     

水力旋流器参数对高炉污泥分离的影响

本文采用简化的多流体多相流模型及雷诺应力湍流模型建立了水力旋流器内液固多相湍流流动的数学模型,对水力旋流器在不同结构参数和进口压力下的高炉污泥分离进行了数值模拟,获得了水力旋流器内高炉污泥不同情况下的颗粒分级效率曲线。数值结果表明,在高炉污泥颗粒分离的应用范围内,锥角增大,旋流器直径增大,分离粒径会增加, 进口压力增加,分离粒径降低。     

高炉污泥旋流法颗粒分离的数值模拟

本文采用一种简化的多流体多相流模型及雷诺应力湍流模型建立了水力旋流器内液固多相湍流流动的数学描 述,并对高炉污泥旋流分离进行了数值模拟,获得了水力旋流器内高炉污泥流动的流场及颗粒分级效率曲线,数值计算得 到的颗粒分级效率曲线与实验结果吻合很好。数值结果还表明,底流管直径较小的旋流器分离高炉污泥的效果较好。     

进口浓度对水力旋流器颗粒分级的影响

通过对水力旋流器内液固多相流动的固体颗粒运动进行理论分析、数值模拟和实验测试,探讨了进口颗粒浓度对采用水力旋流器进行高炉污泥颗粒分级的影响。液固多相流动的数值模拟证实,固体颗粒在水力旋流器内的径向沉降速度近似与颗粒粒径的平方成正比。实验给出了不同进口浓度的颗粒分级效率曲线。本文的实验结果、数值模拟结果以及颗粒离心沉降的理论分析都表明,进口浓度对水力旋流器内高炉污泥的颗粒分级影响不大,该结果诠释了在高炉污泥脱锌操作所考虑的颗粒浓度范围内为什么低浓度下水力旋流器颗粒分级的数值模拟结果与较高浓度下的实验结果基本一致。     

水力旋流器湍流流动的数值模拟

本文采用雷诺应力模型计算了水力旋流器的水相湍流流场,计算结果与实验数据吻合很好。与相关文献中采用修正的κ-ε模型的计算结果比较,本文采用雷诺应力模型的计算结果更接近于实验结果。计算得到了水力旋流器内的流线图、等压线以及零速包络面。     

新型固液旋流器压降特性实验研究

难分离的微细颗粒可采用小尺寸旋流器进行分离,但必然因为压降不能过高的限制而减低进口流量。为解决这一问题,本研究设计了新型双锥旋流器结构,其中主要的分离发生在小锥段,连接小锥段与圆柱段的大锥段则主要其是时流体平稳过渡、从而降低旋流器的压降,这样就可以提高旋流器操作时的进口流量。本文对这种新型旋流器进行了压降特性的探索性实验研究。实验结果表明:新型旋流器比传统单锥旋流器的进口流量可提高60%～70%;压降随流量呈二次抛物线方式增加;随着溢流口直径的增加而降低。这些规律都类似于传统的固液旋流器。另外,压降随分流比的增加明显上升;当溢流管插入深度增加时,压降首先达到一最大值,而后随着插入深度的增加而降低。     

旋液式冰浆浓缩器的阻力特性研究

本文针对前期优化得到的适合于冰浆浓缩的旋液分离器阻力特性进行研究。首先通过实验得到空气柱存在时不同旋流器结构下阻力特性数随雷诺数的变化曲线,结果表明溢流管直径减小或溢流管插入深度增大都将使得阻力特性数增大。并对某一旋流器结构下空气柱存在与不存在时的阻力特性曲线进行比较,结果表明空气柱的存在也将增大旋流器的阻力特性数。最后通过数值模拟,得到旋液式冰浆浓缩器内部压力场分布规律。     

Model-based parameterisation of a hydrocyclone air-core

An important metric for the accurate control of a hydrocyclone is the diameter of its air-core. Ultrasonic data from a 16-transducer, 1.5 MHz pulse-echo tomographic system are analysed to determine the variation of the air-core diameter with various operating conditions. The back-projection image reconstruction method is not accurate enough for this task. Sub-millimetre accuracy is obtained, however, by applying a combination of signal processing and model-based reconstruction, using the fact that there is a small variation in the air-core boundary position. The findings correspond well to the results obtained from X-ray and electrical resistance modalities.     

Ultrasound process tomography system for hydrocyclones

The implementation of a laboratory-based ultrasound tomography system to an industrial process application is not straightforward. In the present work, a tomography system with 16 transducers has been applied to an industrial 50 mm hydrocyclone to visualize its air-core size and position. Hydrocyclones are used to separate fine particles from a slurry. The efficiency of the separation process depends on the size of the air core within the cyclone. If the core is too large due to spigot wear, there will be a detrimental effect on the slurry throughput. Conversely, if the throughput is increased to an extent where the air core becomes unstable or disappears, the particle separation will no longer take place, and the processed batches may become contaminated. Ultrasound tomography presents a very good tool with which to visualize the size, position and movement of the air core and monitor its behaviour under varying input parameters. Ultimately, it could be used within this application both to control the input flow rate depending on the air core size and to detect spigot wear. This paper describes the development of an ultrasonic tomography system applied to an instrumented hydrocyclone. Time-of-flight data are captured by a dedicated acquisition system that pre-processes the information using a DSP and transfers the results to a PC via a fast serial link. The hardware of the tomography system is described, and cursory results are presented in the form of reconstructed images of the air core within the hydrocyclone.     

考虑横向分离与超车期望的车辆跟驰模型

为了更加客观地描述实际的车辆跟驰行为, 在优化速度模型的基础上, 通过引入横向分离参数并提出超车期望和虚拟前车的概念, 建立了考虑横向分离与超车期望的车辆跟驰模型.对模型进行线性稳定性分析, 得到了模型稳定性条件, 发现车辆横向分离、超车期望和虚拟前车的位置的增加, 在车流密度较小、车速较快的情况下, 使得交通流稳定区域增大, 但在车流密度较大、车速较慢的情况下, 反而使得交通流稳定区域减小.数值模拟结果验证了模型稳定性分析的结果, 表明在交通瓶颈处等交通流密度较大、运行缓慢的区域, 为抑制交通拥堵, 应该限制车辆的横向偏移和超车行为的发生. 关键词： 交通流 车辆跟驰模型 横向分离 超车期望