细颗粒湍流聚并的分区法群平衡模拟

通过聚并促进细颗粒(PM_2.5)特别是亚微米颗粒(PM_1.0)团聚长大或被大颗粒捕集,是提高其脱除效率的有效方法之一。本文采用分区法对燃煤电厂尾部烟气中飞灰的聚并进行了群平衡模拟研究。利用圆柱阵列实现的湍流聚并装置,圆柱横向间距为4倍直径时,纵向间距宜在圆柱直径的15~30倍之间,在工程上较为可行的条件下,对于PM_1.0可达到55%或更高的聚并效率。粗颗粒的存在对于细颗粒聚并具有明显的促进作用,聚并停留时间越短,该作用相对越显著。     

模拟火星灰在行波电帘中的运动特性

电帘由一系列的连通交流电源的平行电极组成，在清除月球、火星表面或外空间中的尘埃颗粒方面具有潜在的应用前景。连接多相交流电的电帘叫做行波电帘。本文研究了模拟火星灰颗粒在行波电帘中的运动传输模式，测量了颗粒在行波电帘中的宏观输运速度，发现电压对颗粒传输速度影响较大，并提出中频区间是行波电帘的理想操作条件。     

回转圆筒内颗粒流速度场的实验研究

基于适用于稠相的粒子图像测速技术对二维回转圆筒内颗粒的流动模式和时均速度分布进行了研究.不同工况下料床的径向对称线、30%径向线和70%径向线上颗粒横向速度分量的分布具有相似性,该速度分布可由柱塞流区的指数型方程和活性层的切变流动方程相结合的形式来准确描述.低速下表面线上速度横向分布是对称的且峰值在中线处,随转速提高峰值逐渐向料床下部移动.表面层内颗粒温度的值远高于柱塞流区内的,其最大值存在于表面层底部颗粒剧烈碰撞的区域.     

二维喷动床颗粒流动的脉动特性实验研究

二维喷动床横截面为152 mm×15 mm,锥角为60°,喷口宽度为9 mm,实验物料为平均粒径2.0 mm的玻璃珠.床体的颗粒流动表现出整体的喷动周期性,属于不连贯喷动流型.本文基于PIV处理颗粒流动图像获得了颗粒流动的瞬时速度;基于功率谱密度分布对瞬时速度的分析结果表明,喷射区轴线的中下部颗粒存在较强的速度脉动,环隙区颗粒速度脉动较弱;研究发现喷动周期与床体压力脉动周期基本一致.     

黏附性颗粒团撞击平面的离散元模拟

黏附性颗粒团的撞击和破碎存在于众多自然现象和工业过程中。本文采用离散元(DEM)方法模拟了微米颗粒组成的球形颗粒团与平面撞击的动力学过程,研究了表面能、撞击速度、弹性恢复系数和摩擦力等关键因素对碰撞过程及其特征时间、颗粒团破碎率的影响。不同表面能下颗粒团的破碎率与无量纲碰撞能存在归一化的关系,颗粒团破碎程度最高的时刻与直观的视觉判断差异明显,弹性恢复系数和滑动摩擦对临界碰撞能影响显著。     

微米颗粒与固体表面相互作用的AFM测量

基于原子力显微镜(AFM)测量了单个典型电站微米飞灰颗粒(粒径6μm)与石墨表面间的粘附力和静电力相互作用,获得了颗粒的表面能并考查了相对湿度对静电力的影响.在环境气氛下基本检测不到静电作用,而在真空下静电吸引作用显著.静电力主要来自颗粒一表面间的接触荷电,作用特性可以用一个简化的点电荷模型很好地定量描述.