基于多项式混沌展开法的随机多孔介质内流体自然对流不确定性研究

发展了一种基于Karhunen-Loeve展开与多项式混沌展开的随机多孔介质内流体自然对流不确定性分析数理模型及有限元数值模拟程序框架,该方法利用Karhunen-Loeve展开表达输入随机场,利用多项式混沌展开法表达输出随机场;同时利用谱分解技术将随机多孔介质中的随机方程转化为一组确定性方程,并对每个多项式混沌进行求解。最后采用随机映射法求解相应的确定性控制方程中的混沌系数,得到数值解的统计结果。该方法的预测结果与蒙特卡罗方法得到的结果进行比较表明,多项式混沌方法可以有效地模拟不确定性在多孔介质流体流动与传热中的传播。     

双进双出型SCR脱硝反应器内导流板设计和数值模拟优化

为了优化某燃煤电厂215 MW锅炉的双进双出型选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统内流场与浓度场,提高脱硝系统的脱硝效率,应用计算流体力学方法对脱硝系统内流场与浓度场进行数值模拟。分别采用k-ε双方程模型和物质组分输运方程模型计算了烟气的湍流流动与氨浓度场分布,研究了原设计方案下脱硝系统内流场和浓度场分布规律,通过优化导流板结构与布置对脱硝系统进行了结构优化。研究结果表明,原设计方案中无导流板情况下,反应器内流场和氨浓度场分布严重不均;优化后,脱硝系统内第一层催化剂入口处烟气速度偏差与氨浓度偏差分别为6.86%和4.62%。     

凹山磁铁精矿球团焙烧特性研究

研究了马钢凹山磁铁精矿球团的氧化焙烧制度对成品球团矿质量的影响．研究结果表明：在焙烧时间为１５ｍｉｎ，焙烧温度为１２５０℃时，球团矿强度可达３０００Ｎ／个．亚铁含量在氧化时间１８ｍｉｎ时，可降至３％左右．生产优质球团矿的最佳焙烧制度为：氧化时间１５ｍｉｎ；氧化温度９５０℃；焙烧时间１５ｍｉｎ；焙烧温度１２５０℃．     

多孔介质方腔内空气热磁对流的数值模拟

数值分析了微重力环境下圆形载流线圈绕X轴倾斜时多孔介质方腔内空气热磁对流。方腔左侧垂直壁面等温加热、右侧垂直壁面等温冷却,其它壁面绝热。控制方程基本变量采用控制容积法离散,求解采用SIMPLE算法。计算过程中Ra数变化范围为10 4～10 5,线圈倾斜角xeuler的变化范围为0°～90°,磁场力数γ变化范围为0～200、Da数变化范围为5×10 -4～5×10 -3。计算结果表明随着γ数、Ra数和Da数的增加,多孔介质方腔内对流变得越来越强。线圈倾斜角xeuler从0°到90°变化时,对流结果关于xeluer=45°呈现对称关系。     

磁场强化竖直平板自然对流传热特性研究

【目的】研究梯度磁场对竖直平板自然对流散热的影响,以提供一种强化竖直平板对流散热的新方法。【方法】构建磁致自然对流数学模型并编制相应的有限元程序;分析不同磁体剩余磁通密度、不同磁体位置情况下磁场强化竖直平板自然对流的传热规律;比较有无梯度磁场情况下竖直平板自然对流的传热特征。【结果】当磁体剩余磁通密度B_r>1 T时,竖直平板的对流传热能力随着磁体剩余磁通密度的增大而增强;当磁体位于竖直平板下端时,磁体对自然对流散热影响最大;两组磁体情况下比单组磁体情况下竖直平板的对流散热能力强。【结论】施加磁场可以强化或控制竖直平板自然对流散热。     

ISP法冶炼浮渣热压团

在用ＩＳＰ法冶炼浮渣热压团时,研究了压团压力、温度、加压时间对铅锌密闭鼓风炉冶炼浮渣热压团块强度的影响．结果表明：压力对团块强度影响不大;温度是影响热压团的重要因素;加压时间对热压团的影响具有双重性;制粒有利于团块强度的提高和压团温度的降低．热压团块在９００ ℃的温度下具有一定的抗压强度．该工艺对扩大密闭鼓风炉冶炼的备料方式,改善冶炼方法及治理环境具有重要意义．     

线圈绕Y轴倾斜时多孔介质方腔内空气热磁对流的数值模拟

通过数值分析研究圆形载流线圈绕Y轴倾斜时多孔介质方腔内空气热磁对流。采用毕奥萨伐定律计算磁场强度;对控制方程基本变量采用控制容积法离散,采用SIMPLE算法求解,获得空气热磁对流的流场和温度场以及壁面平均Nusselt数。研究结果表明:线圈倾斜角yeuler和磁场力数γ对多孔介质方腔内空气流场结构与传热性能有重要影响,当γ<100时,努塞尔数Num随着yeuler的变化呈现交替性增大和减小;而当γ>100时,Num随着γ的增加而增大;当yeuler=0°时,方腔上半部区域形成2个大漩涡而下半部区域形成2个小漩涡;当yeuler=±90°时,方腔下半部形成1个垂直大漩涡而顶部形成1个水平小漩涡。     

磁铁精矿球团氧化动力学

推导出了磁铁矿氧化"单界面未反应核"修正模型,并应用该模型研究了凹山磁铁精矿球团的氧化动力学.研究结果表明:在800～950℃时,凹山磁铁精矿球团氧化反应表观活化能为64 kJ/mol,其氧化由化学反应所控制;在1000～1 050℃时,氧化反应的表观活化能为13 kJ/mol,反应为反应产物层的内扩散所控制;在950～1000℃时,氧化反应为混合控制;在较低氧化温度下,加入MgO可以降低化学反应阻力,提高球团的氧化率;在较高氧化温度下,MgO对扩散阻力无明显影响,添加MgO并不提高氧化反应速度,但在任何氧化温度下,添加MgO不改变磁铁矿氧化反应的控制环节.