多组分气固射流床流动特性 Ⅱ流型的划分

在３００×５０×２６００ｍｍ的二维射流流化床中,使用压力波动的功率谱分析方法,考察了９种单一、双组分混合物物性因素（粒径、密度）、操作因素（射流气速、喷口直径、静床高度、环隙气量）对射流流化床的三种流型：气泡串、射流、喷流相互转变的影响。结果表明,在较低静床高时,随着射流气速的增大,射流床内流型由气泡串、射流过渡到喷流;而静床高较高时,射流气速增大仅由气泡串过渡到射流。环隙气量增大、粒径增大、密度增大,喷流流型出现较困难,最后得出了流型转变图及转变的定量关系式     

双射流流化床流动特性的研究

在一300×2600mm二维双射流流化床中,采用多路压力信号采集装置,详细研究了射流气速、射流喷口管间距离、静床高度、物性参数对双射流流化床射流流动特性的影响,发现双射流从单独存在到两射流在其射流区内发生射流合并可由压力波动时间序列的功率谱主频和Hurst指数的变化定量确定,结果还表明,双射流流化床管间距减小时,射流在射流区发生合并的射流气速降低;而管间距相同时,静床高变大,射流在射流区发生合并的射流气速也降低;对于相同粒径的固体颗粒,颗粒密度增大使得射流在射流区发生合并的射流气速变大。     

气固射流床射流深度的研究

在３００×５１×２６００ｍｍ的二维射流床中，采用多路毕托管测试系统，对包括三种双组份混合物在内的五种物料的射流深度进行了考察。结果表明，射流管径、射流气速对射流深度都有影响，本文尤其考察了环隙气量与射流深度的关系，发现在同样的射流气速下，环隙气速增大则射流深度降低，得出了综合各种影响因素的关联式。     

加压流化床流化性质的实验与模拟研究

在二维射流流化床装置中,考察了压力对颗粒和气泡运动的影响规律.通过使用摄像技术详细的记录了压力下气泡的行为,并对其进行了分析,由此解决了较高压力下测量流态化性质较为困难的问题.数值研究通过CFD双欧拉模型模拟了带有V形分布器和中心射流的二维流化床内压力对气泡大小、床的膨胀率和射流深度的影响.实验和理论结果表明,在加压状态下,射流气速和分布板气速对气泡的产生、大小及形状有不同的影响.在较高的操作压力下,射流气速增加,气泡变长;分布器气速增大,气泡则变大;射流高度随着分布器气速的增加而降低.模拟结果与实验数据吻合较好,由此该模型为研究较高操作压力下射流流化床流化性质提供了有利的工具.     

多组分气固射流床流动特性：Ⅰ.压力波动的测试装置与数据处理方法

开发了一套具有多路循环，现场显示功能的压力测试装置。在３００×５０ｍｍ二维气固射流床中采用多组分混合物，对带有喷口的气固流化床的三种流型：气泡串、射流、喷流进行了分段功率谱、压力波动的直方图和概率统计分析的研究。并报导了混合物的功率谱密度图及直方图。     

射流流化床煤气化炉中气固流动和传热、传质的CFD模拟研究

通过双流体模型对射流流化床煤气化炉进行了CFD（Computational Fluid Dynamics,计算流体力学）模拟。模拟着重分析了流化床气化炉气固流动的特性和传质、传热过程。结果表明,流化床中气固两相的传热、传质过程与气体和颗粒的运动特性密切相关。     

大型射流流化床气化炉的数学模拟Ⅰ.模型的建立

本文是在充分考虑了流动特性、质量平衡、能量平衡和动量平衡以后，建立了一个基于大型射流流化床气化炉（直径大于１米）的模型。通过与实验结果比较、证明该模型可用于大型气化炉的模拟工作。     

大型射流流化床气化炉的数学模拟：Ⅰ.模型的建立

本文是在充分考虑了流动特性，质量平衡，能量平衡和动量平衡以后，建立了一个基于大型射流流化床气化炉的模型。通过对实验结果比较，证明该模型可用于大型气化炉的模拟工作。     

气固流化床内射流特性的研究

采用Brandani等的数学模型模拟了中心射流宽度为0.01m的二维气固流化床(高1.6m、宽0.3m)内鼓泡和射流的瞬态及时均流体动力学特性。一种典型的Geldart B颗粒――砂子(粒径为500mm、密度为2660kg/m3)作为研究的模拟物料。瞬态结果表明，床内射流产生和发展、射流崩塌后所形成气泡尺寸以及全床内的气体速度场和空隙率均存在明显的非对称性，但是由压力信号功率谱密度得到的时均压力特性则有较好的对称性。因此，对于商业化稳定运转的射流床，可以用半床模拟结果近似解释整床特性；然而，在考察射流床的瞬态特性时，半床模拟结果与整床结果存在明显偏差。     

气-固流化床反应器内双流体力学模型及其验证Ⅲ.单组分两维射流床内射流特性

在湍流两相流理论建立的双流体力学模型基础上，编写了模拟气、固相流体动力学的ＣＡＳＩＣＣ软件包。本文详细地分析了射流流化床内射流（或气泡）边界的确定方法，模拟了不同操作条件下的射流穿透深度和射流频率，所得结果与前人的经验关联式相吻合。证明了该方法可用来预测灰熔聚粉煤气化及其它与射流床相关工艺的射流特性。     

灰熔聚射流流化床适宜操作条件及几何结构

在３００×５０×２６００ｍｍ带有流化分离柱的灰熔聚冷模流化床中，选用具有实际意义的焦粉／灰球体系，通过考察不同操作条件及不同几何结构时灰球的分离效率及分离速率的变化特征，以确定这一射流流床的适宜操作及几何条件。证明了对分离操作而言，射流分离分隔式的流化床具有操作弹性大的优点。基于实验结果及理论分析，指出流出分离柱高／宽比小于３．７时可获得稳定分离操作，并给出分离柱高效分离操作时的气速变化范围。本文     

喷嘴式分布器射流流化床的模拟研究

在D300mm喷嘴式分布器射流流化床上利用双流体模型结合颗粒动力学理论对空隙率分布进行了模拟计算。模拟结果与实验结果吻合较好。在此基础上运用该模型预测了不同喷嘴仰角对床内空隙率分布的影响规律。预测结果表明,喷嘴仰角改变将会影响床层空隙率。     

大尺寸大气压空气等离子体射流设备研究

本文提出了一种特殊的大尺寸大气压空气等离子体射流设备。该设备采用一种高分子耐高温涂料作为介质进行放电,通过气体渐扩通道,产生大尺寸空气等离子体射流,射流直径最宽处可以达到28mm,长度可以达到数十mm。本文对射流中的活性物质进行光谱测量,同时对射流宏观温度进行测量,指出该射流温度非常接近室温,可以用于温度敏感材料的表面处理等方面。     

颗粒运动的声信号分析与气固流化床流化质量的判断

根据颗粒碰撞流化床反应器壁面产生声信号的机理,结合频谱分析以及颗粒温度理论,获得了气固流化床颗粒温度与声信号平均能量以及表观气速的关系,由此得到了不同气速下主流区和滞流区颗粒温度的计算公式．由于颗粒温度的大小体现了体系中颗粒运动的活跃程度,由此提出了临界颗粒温度的概念,进而得到了气固流化床良好流化的判据,即当T^＊≥T^＊cr时,床内颗粒具有一定的活跃程度,整床流化质量良好,没有出现团聚结块的流化床故障．基于判据,得到了流化床良好流化的临界操作气速．由此获得了一种简单快捷、实时在线的流化床反应器流化状态检测的方法,对工业上生产监控和操作优化具有重要的指导意义．     

气—固流化床反应器内双流体力学模型及其验证：Ⅳ.单组分两维射流床内气泡特性

模拟了不同操作条件下,单组分两维射流床内射流崩塌后所形成气泡的形状、运动机理、初始尺寸和上升速度。集合前文（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）研究结果表明,在湍流两相流理论基础上建立的“气－固流化床反应器内双流体力学模型”可以很好地分析气固射流床内流体动力学特性,诸如：基本流场变量（气、固相速度场、压力场和空隙率）瞬态变化情况、射流特性（射流发展、射流穿透深度确定方法、射流区气体速度分布和操作条件对射流穿透深度、射流频率的影响等）、时均空隙率分布、时均轴向气体速度分布和气泡特性。由此可见,该方法和思路可以为灰熔聚流化床粉煤气化工艺和其他与流态化技术相关的设计提供必要的信息和有益的建议     

空化效应在有机废水处理中的应用研究

综述了空化效应的机理及其在有机废水处理中应用的研究进展.介绍了超声降解水中有机污染物的机理、影响超声降解的因素以及超声降解与其它处理方法的联用,评述了射流和涡流空化效应产生的机理及其在有机物处理中的应用,表明射流和涡流空化比超声空化效率更高,并且在处理量上具有明显优势,还对空化效应在有机废水处理中的应用前景作了展望.     

周期性变电场下熔体静电纺丝射流的介观模拟

利用介观模拟的耗散粒子动力学法, 对纺丝射流稳定直线段区域进行变电场模拟, 并以三维的射流路径呈现出来. 研究了不同控制频率下的变电场对聚合物分子链的运动情况、 射流直径及下落行为的影响. 结果表明, 与稳定电场相比, 周期性改变电场能够有效提高分子链的拉伸, 使射流直径减小, 较低的控制频率能够加速射流的下落, 从而获得较细的纤维.     

熔体静电纺丝射流下落的动态变化规律

采用高速摄像法对熔体静电纺丝射流下落的动态变化规律进行研究,并采用酚醛微球作为射流的标记粒子,观察和测量射流的下落距离和拉伸率,发现射流下落过程为三维鞭动过程,存在直线下落阶段、不稳定阶段和固化阶段三个阶段。研究了不同电压时,射流下落过程中鞭动的摆动角和摆动半径的变化,并与实验测量的沉积面积比较,发现随着电压的增大,鞭动不断减小。同时,研究了射流的拉伸细化规律,发现存在三段形态变化模式:一端拉伸、多点受力的拔河式拉伸、固化稳定。     

酶预处理协同高压射流对微纤化纤维素特性的影响

纤维素酶预处理方法因其环境友好等特点在微纤化纤维素制备中受到关注。本研究采用不同浓度纤维素酶协同高压射流处理,开展微纤化纤维素的制备研究。实验结果表明,经过酶解协同高压射流处理后,纤维素原纤束直径由几至几十微米下降到几十至几百纳米之间,而纤维素的晶体结构基本未变。粒径分析说明,酶浓度1%(w/w)的纤维素酶协同高压射流处理的纤维素微细化效果较好。酶浓度从0.1%增加至0.5%时,高压射流处理后的纤维素水分散液的黏度增加,热稳定性和纤维素薄膜的拉伸性能增强,0.5%酶协同高压射流处理的微纤化纤维素薄膜平均抗拉强度达到为18.74MPa, 1%酶协同高压射流处理的薄膜样品拉伸特性无明显变化,其平均抗拉强度为18.99MPa,平均断裂伸长率为8.74%,平均弹性模量为293.8MPa。     

流化床射流区的颗粒分离

研究了气体垂直射流喷入流化床时待分离物料玻璃珠从喷口排出的稳定分离过程及各参数对初始分离速度U_(IJ)的影响,其经验式为U_(IJ)=1.334U_t.e~(0.1171H)_0C_b~(0.0894)考察了射流区的几何结构对床层流动特性与分离过程的影响,提出用结构流动参数C_5作为选取射流区台理几何结构的重要判据。发现了在粗颗粒射流流亿床中加入一定量的细粒组份将有利于形成射流区的稳定颗粒分离过程。