流化床颗粒层过滤器过滤元件阻力实验研究

以理想状况过滤元件阻力模型为指导，实验研究了流化床颗粒层过滤器过滤元件基本阻力的特征，料层高度，元件到布风板的距离等因素对元件基本阻力的影响规律，建立了具有实用价值的元件基本阻力表达式，实验表明，在实用操作气速范围内，元件基本阻力随流化床操作气速增加而增大，证实了模型假设的合理性。     

流化床颗粒层过滤器过滤元件阻力模型

基于流体流动的连续性原理，在达西定理（Darcy‘s law)的基础上，建立了新型流化床颗粒层过滤器过滤元件阻力的通用分析模型。并在各元件气流流动和滤饼形成均匀等条件下，建立了理想状况下过渡元件阻力模型，将元件阻力分为基本阻力和附加阻力，在系统阻力的计算中只需计入基本阻力，而附加阻力则在料层阻力中考虑，从而为过滤元件阻力的实验研究奠定了基础。     

流化床颗粒层过滤器过滤元件的结构优化

通过优化流化床颗粒层过滤器过滤元件的结构以避免蜂窝状滤饼的产生，实验研究了不同开孔率圆锥型过滤元件滤饼分布特征及阻力特性，证明圆锥型元件结构对消除蜂窝状滤饼的有效性，并提出了表征滤饼厚度分布均匀性的参数．     

流化床床料再生的多级筛分方法实验研究

对以燃煤联合循环发电为应用对象的新型流化床颗粒层过滤器床料再生系统进行理论分析和实验研究。结果表明，当筛面倾角在物料滑动角附近时，适当加大末级筛子的尺寸，在床料损失率低于5％的情况下，可以得到大于90％细灰分离效率和较高的颗粒处理量，从而证实了用多级筛分方法使床料再生的可行性，为过滤器的进一步研究与应用奠定了基础。     

褶型气溶胶过滤器过滤阻力与结构参数关系

对褶型气溶胶过滤器过滤阻力进行理论计算及实验测试.在对速度函数假设的基础上,对Navier-Stokes方程进行压力求解.采用缝隙宽度上压力平均值的概念,提出一个用于求解褶型过滤器过滤阻力的方法,得出褶型气溶胶过滤器过滤阻力的解析解,理论计算结果与实验测试基本吻合.研究表明,减小褶距或增大褶高可增加过滤介质面积,减小过滤器介质过滤阻力;但是,过滤器结构阻力也将增加,褶型气溶胶过滤器阻力与单位长度褶数存在最佳值.     

移动床过滤器设计优化和热煤气除尘实验研究

根据流态化理论，对用于高温气体净化的逆流式移动床颗粒层过滤器内的流动过程分析表明，过滤器和循环清灰系统的结构对过滤性能有较大的影响，过滤器内流动形态和气流之间的压力平衡主要受颗粒层内压力梯度的影响。设计理论的正确性在热煤气实验中得到了验证，热煤气考核实验表明，所设计的结构较容易达到气流之间的压力平衡，移动床颗粒层过滤器在高温高压下能够实现过滤与循环清灰的一体化稳定运行，且过滤效率达99.65%-99.80%，但细微尘粒的捕集效率有待于进一步提高。     

流化床燃烧稻草床料聚团及灰行为

流化床燃烧生物质发电是生物质能利用的重要技术,但床料聚团影响系统的稳定运行。该文使用石英砂流化床在760℃燃烧稻草,研究床料聚团机理和生物质灰行为。实验结果表明:床料发生了严重的聚团,床层流化状态明显恶化;碱金属在床料颗粒表面富集,在床料颗粒表面形成了约5μm厚的灰层。K2O-CaO-SiO2三元系相图可以有效解释床层中融化物的出现。聚团机理可概括为:由于稻草灰熔点低,燃烧的半焦表面变粘,粘结床料颗粒产生聚团;通过与细灰碰撞、融化的碱金属化合物冷凝,床料颗粒表面形成一层均匀的灰层并融化,当灰层足够厚时,床料颗粒通过有限的点粘结在一起,也会形成聚团。     

长纤维高速过滤器的深层过滤过程与特性

以自行开发的长纤维高速过滤器为对象，通过在净水厂长期的过滤试验，从过滤器床层孔隙分布、 床层内滤液浓度及各层比积泥量和水头损失沿滤层的变化等方面，详细分析了长纤维高速过滤器基于结构 上独特特点而形成的积泥逐层向滤床深处推移，直至整个滤床“衰竭”的典型深层过滤过程与特征，为过滤技 术的深度开发提供了依据。     

流化床内气粒两相间传热的萘升华模拟实验研究

在流化床模型实验台上使用萘升华热质类比技术对气粒两相间的传热特性进行了实验研究。实验考查了流化床床料重量、流化风风速和床料平均粒径对气体与颗粒间换热的影响，实验结果表明。在其它条件相同的情况下，流化床内气体和颗粒两相之间的表观传热传质系数随着流化风速的加大和床重的增加而增大，随着床料颗粒粒径的增加而减小。     

新型纤维过滤器的研究

由于空气洁净技术的迅速发展,研究和开发新型过滤器成为一个重要课题。建立了新型纤维过滤器的结构设想,同时建立了过滤器的物理模型及过滤阻力和过滤效率的数学模型。运用数值计算方法,解出气流在过滤器通道内的三维流场及过滤阻力;运用气溶胶粒子的“极限轨迹法”和“概率密度法”求得过滤效率;通过对八种不同开孔率和厚度的新型过滤器样品进行过滤阻力和过滤效率的实验研究,并与数学模型的预测值进行对比,验证了所建模型的正确性文章还分析了过滤器结构参数和运行参数对过滤阻力和过滤效率的影响规律。     

烧结矿余热回收竖罐内气体流态的实验研究

采用对Ergun型方程无量纲化的方法对气体通过烧结矿床层的流态进行了研究,考察气体表观流速、烧结矿颗粒直径和床层空隙率对床层内气体压力降的影响,进而探讨床层内临界颗粒雷诺数随颗粒直径的变化规律.研究结果表明:当颗粒直径一定时,床层内单位料层高压力降随气体表观流速的增大呈二次方关系增大.当气体表观流速一定时,单位料层高压力降随颗粒直径和空隙率的增大呈指数关系衰减.床层内临界颗粒雷诺数随床层几何因子的增大呈指数关系减小,且临界颗粒雷诺数实验预测公式的平均计算误差在5%以内,显示了良好的预测性能.     

荷尘速率对非高效过滤材料阻力特性的影响

为探究荷尘速率对非高效过滤材料阻力变化的影响,以4种不同等级非高效玻璃纤维滤料为对象,对不同过滤风速和荷尘质量浓度下滤料阻力变化规律展开实验研究,并总结出滤料荷尘过程阻力变化经验公式.结果表明:在相同过滤风速和荷尘质量浓度下,等级越低的滤料归一化阻力增长速率越快,且进入表面过滤所需荷尘量越大.在相同过滤风速下,滤料荷尘质量浓度越高,阻力随单位面积荷尘量的增长越慢;而滤料等级越高,荷尘质量浓度变化对阻力的影响越小.相同荷尘速率时,过滤风速对滤料归一化阻力增长的影响可忽略.     

大雷诺数流场中纤维层压力损失的计算

许多研究者对纤维层的压力损失进行了大量的研究，并取行了良好的结果。不过，这些研究均是假定气流为小雷诺数流，即层流，而在工业应用中，无纺纤维层常常在大雷诺数流中运行。作者给出了大雷诺数流场中单位长度纤维上无量纲流体阻力的定义式，并用类比法求得了这种无量纲流体阻力和纤维层压力损失的计算式，最后用实验证实了这些研究结果。     

机车用折角式过滤器特性的数值模拟

研究了不同风速下通道宽度、折角角度及折角个数对机车用折角式过滤器阻力的影响,重点分析了高风速(≥5m/s)下过滤器的性能.结果表明:高风速下,16mm通道宽度过滤器的阻力增加迅速,对16mm和20mm通道宽度的过滤器而言,在6.5m/s风速下,间距增加25%,阻力减少36%.折角角度的改变会显著影响过滤器的阻力,在高风速下这一特征更加明显.在相同通道宽度,通道长度减少29%的情况下,二折角过滤器的阻力较三折角过滤器平均减少40%.在高风速、低阻力使用条件约束下,可依据研究结果设计过滤器几何参数,将折角过滤器作为多级过滤的第一级.     

离心流化床干燥器流体力学性能的研究

分别研究了干燥转鼓转速、物料粒径、床载量、颗粒密度和形状系数对离 心流化床压降和临界流比速度的影响，提出了计算流化床层压降的修正式和 临界流化速度的准数关联式，为进一步研究此设备的干燥性能打下了基础．     

颗粒床除尘器高温实验研究

针对工业界的高温除尘问题,采用固体颗粒床除尘方式,对砂砾作为过滤介质的可行性和实用性进行了研究. 通过对颗粒床除尘器高温条件下的实验研究,探讨了不同工况时除尘效率和压力损失的变化规律. 推导了除尘效率和压力损失与温度的关系,并与实验结果作了比较. 结果表明,随着烟气温度的升高,除尘效率和压力损失均逐渐增大.     

旋转填充床气相压降特性研究

旋转床的气相压降是旋转床工程设计的一项重要指标。利用空气水系统对旋转填充床的气相压降进行分段模型化和实验研究。结果表明,旋转床干床压降比湿床大;进口压降随气量增大而增大;内腔压降随液体加入突然减小;出口压降随气量增大而增大,随转速增大而减小,随流体加入而突然增大,填料层压降随气量和转速增大而增大,当流 入时,先减小,后增大。     

裂缝性油气藏压裂水平井试井分析

利用Green函数源函数法,通过镜像映射和叠加原理得到裂缝性油气藏水平井多段压裂改造后地层中任意一点的压力解。首先推导顶底封闭四周无限大、盒状及定压条件下单条裂缝生产时地层中任意一点在拉氏空间的压力计算公式,并假设水平井井筒无限导流,进一步建立水平井多段压裂改造后井底压力求解方法。基于Stehfest数值反演得到考虑井筒存储和表皮系数影响的水平井井底压力解。对不同边界条件下井底压力及压力导数的双对数曲线进行分析,并分析压裂裂缝参数对井底压力响应的影响。结果表明:压裂水平井存在压裂裂缝线性流、压裂裂缝径向流、地层线性流、系统径向流及边界影响五种流动阶段;同时由于油藏为双重介质油藏,所以还存在基质系统向裂缝系统的窜流;裂缝条数越多,生产相同的时间时井底无因次压降越小,但当压力波传到边界后裂缝条数不再对流动造成明显影响;裂缝半长会影响压裂裂缝径向流出现的时间及地层线性流之前的压降,且压裂裂缝越长,压裂裂缝径向流出现的时间越晚,生产相同的时间所需要的无因次压降越小;裂缝间距会影响裂缝径向流结束的时间,且缝距越小,裂缝径向流持续的时间越短。现场应用结果证明了模型的正确性。     

两弹性接触粗糙表面的最小二乘法拟合解

GW干接触模型在算法上存在5个缺陷,会引入工程上无法接受的误差．根据Hertz接触理论和抛物柱面函数的离散值,对两接触粗糙表面的接触行为进行了研究．当粗糙表面峰高的概率密度为Gauss分布时,给出了7个量纲一的参数与量纲一的表面间距的关系,给出了最小二乘法拟合解．计算表明：量纲一的最大名义压应力为0．5732,平均弹性接触硬度系数约为3．2,接触压应力系数约为0．32．研究结果说明：单峰接触面积与名义压应力几乎无关,接触压应力与名义压应力几乎无关,接触面积与载荷近似成正比,接触点数与载荷近似成正比．