垂直轴风力机叶片与圆柱形塔架相互干涉的数值模拟

为了研究垂直轴风力机叶片与中心圆柱形塔架之间的相互干涉,以Sandia型达里厄风力机为研究对象,建立二维模型。基于Spalart-Allmaras湍流模型,对三叶片Sandia型达里厄风力机在四个不同位置,进行了多组工况的数值模拟。研究分析了叶片与圆形塔架相互干涉的二维物理特征、叶片吸力面负压面积大小的变化、叶片表面所受压力规律性的变化与影响圆柱塔架的升力和阻力系数的原因。研究结果对于揭示垂直轴风力机风轮尾迹的物理机理,优化风力机结构,增加风力机的气动弹性稳定性和减少噪声辐射有重要的理论价值。     

Magnus前缘旋转圆柱型翼的数值模拟

为探究前缘旋转圆柱对风力机叶片气动性能影响的机理,利用Magnus效应理论,结合传统翼型尾翼,提出新型前缘旋转圆柱组合叶片结构。采用Standard k-ε模型对多种工况进行数值模拟,分析圆柱转速比、前缘与尾缘间间隙、圆柱尺寸三个主要参数对组合翼型的气动性能影响。结果表明:在翼型前缘施加具有Magnus效应的圆柱有助于抑制翼型周边的流体流动分离;并有效地提高翼型的气动性能。提高转速比,导致升力系数大幅上升,阻力系数降低,增升减阻作用显著。减小前缘圆柱与尾部翼型间的间隙为NACA0015前缘旋转圆柱型翼带来更大的气动收益;合理的圆柱尺寸可以优化翼型的气动特性。     

桦甸页岩油泥溶剂萃取特性研究

利用N-甲基吡咯烷酮-二硫化碳(NMP-CS2)、四氢呋喃(THF)、乙醇(EA)对桦甸页岩油泥进行温和条件下萃取。对各次萃取液进行GC-MS检测,并分析不同溶剂下萃取物的组分变化。对各次萃余物进行工业分析、电镜扫描分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD),得到萃取物矿物组成及物理形貌变化。结果表明:三组溶剂萃取率依次为89.53%(EA)、81.29%(THF)、70.58%(NMP-CS2)。EA萃余物团聚程度最轻,颗粒细散,分离效果明显。各溶剂萃取物主要为C11至C35之间的饱和烷烃,其中THF对油泥中重质烃组分具有较强的溶出能力。油泥萃余物中固体物质主要为油页岩半焦和飞灰混合物。并且观察到EA萃余物中伊蒙混层的消失。     

湿法电除尘器内喷雾过程雾滴运动特点数值分析

湿法电除尘器运行时,其雾化液滴的运动情况直接影响颗粒物的脱除效率,通过CPFD方法计算了卧式湿法电除尘器入口风速为1 m/s、2 m/s、3.5 m/s时的喷雾过程,研究了液滴运动形态、雾滴浓度分布、速度分布等。发现不同入口烟气速度时雾化液滴在气流出口位置均出现不同程度回流,以及形成的雾滴"空白"区域也存在差异。研究结果为卧式湿法电除尘的优化研究提供有价值的信息。     

热水洗涤法处理龙口页岩油泥试验研究

采用热水洗涤法处理龙口页岩油泥。利用纯水清洗页岩油泥,考察液固比、搅拌频率、清洗温度、清洗时间对油回收的影响,确定纯水清洗的最佳工况。经过试剂筛选、复配,确定试剂配方为OP-10:Na2SiO3=1:3。通过正交试验优化工况,试验结果表明：温度70 ℃,搅拌频率330 r/min,清洗时间30 min,液固比为5:1,OP-10:Na2SiO3=1:3的浓度为6.0 g/L,含油率为60.31%的页岩油泥经过热化学法清洗后,残油率为2.84%。通过比较极差的大小,各因素对清洗效果影响的大小顺序为：试剂浓度>温度>液固比>搅拌频率。由SEM分析可知,清洗过程会对油泥的微观形貌产生一定得影响。试剂Na2SiO3清洗后油泥呈现网状沟壑结构,其分散程度和比表面积均有增加。在清洗试验后,清洗液可以循环使用,剩余的油泥渣制作成砖,进而减少对环境的二次污染。     

Magnus前缘旋转圆柱型翼的数值模拟研究

为探究前缘旋转圆柱对风力机叶片气动性能影响的机理,利用Magnus效应理论,结合传统翼型尾翼,提出新型前缘旋转圆柱组合叶片结构。采用Standard k-ε模型对多种工况进行数值模拟,分析圆柱转速比、前缘与尾缘间间隙、圆柱尺寸三个主要参数对组合翼型的气动性能影响。结果表明：在翼型前缘施加具有Magnus效应的圆柱有助于抑制翼型周边的流体流动分离,并有效地提高翼型的气动性能;提高转速比,导致升力系数大幅上升,阻力系数降低,增升减阻作用显著;减小前缘圆柱与尾部翼型间的间隙为NACA0015前缘旋转圆柱型翼带来更大的气动收益;合理的圆柱尺寸可以优化翼型的气动特性。