高温陶瓷过滤器正向流动与过滤过程的数值计算

利用FLUENT计算流体力学软件,对高温陶瓷过滤器正向流动与过滤过程进行了数值计算,得到了切向进气和径向进气时高温陶瓷过滤器内的流场分布.结果表明:对于包含突变截面和多孔介质两类通道的复杂流动系统,合理地选择计算区域和分配网格后,应用FLUENT计算流体力学软件可以得到满意的计算结果;陶瓷过滤器的流动损失主要发生在陶瓷过滤管的多孔陶瓷介质内;当气体径向进入工作段时,对陶瓷管的冲击较大;当气体切向进入时,在工作段壁面附近的速度较大,对陶瓷管的冲击较小;切向进气时高温陶瓷过滤器的进出口压降小于径向进气时.从保护陶瓷管和减小压降两方面考虑,切向进气方式的高高温陶瓷过滤器优于径向进气方式的高温陶瓷过滤器.研究结果为选择高温陶瓷过滤器的进气方式提供了理论依据.     

可吸入颗粒物种类对聚丙烯腈纤维束过滤器除尘性能的影响

为探究聚丙烯腈纤维束对不同颗粒物除尘效果的影响,在粉尘浓度0.58g·m-3、风速1.0m·s-1、纤维填充率为0.67%的条件下,研究了路面扬尘、粉煤灰和铁矿粉三种颗粒物对聚丙烯腈纤维束过滤器除尘效率与压降的影响,并对过滤器的除尘机制进行了研究。结果表明:在静电吸附与机械拦截联合作用下,聚丙烯腈纤维束对三种颗粒物皆有净化作用;但过滤器对不同颗粒物的除尘效率不同,对路面扬尘和粉煤灰的除尘效率为70%～80%,对铁矿粉除尘效率仅为30%～60%。不同颗粒物对过滤器压降影响较小,压降值在25Pa左右,且设备运行过程中压降变化不大。     

聚丙烯腈纤维束对可吸入颗粒物的过滤特性研究

采用聚丙烯腈纤维束作为滤材,对粒度为-10μm占93%的可吸入颗粒物进行净化研究,考查了颗粒物入口浓度、过滤风速、纤维束填充率对纤维束过滤器除尘性能的影响。在最佳条件下,纤维束过滤器的最大除尘效率可达85%,随着时间的延长除尘效率会逐渐降低;压降主要受过滤风速的影响,在过滤器标准过滤风速1.0m/s时,压降仅为26～30Pa。压降和除尘效率随纤维束填充率的增加而增加,填充率1.06%时,除尘性能最佳。     

气体流量对石英增强型光声光谱检测精度的影响

石英增强型光声光谱(QEPAS)检测技术在痕量气体浓度检测方面具有灵敏度高、可靠性好、系统体积小等优势。以二氧化碳(CO2)为目标气体,深入研究不同气体流量对QEPAS检测系统精度的影响。通过Fluent ANSYS仿真软件对气体流场进行分析,完成对不同流量情况下气室内压强和流速的仿真。通过基于QEPAS的CO2气体检测系统的实验,研究了气室压强对气体浓度检测的影响。实验结果表明通过控制气体流量使得气室内的压强为1.08e-1~1.48e-1 Pa时,检测信号与气体浓度之间线性关系良好,相关系数R=0.99971,系统相对误差为0.5%,系统检测下限为72ppm。     

陶瓷过滤器脉冲喷吹清灰系统动态模型

针对在使用刚性陶瓷过滤器时难以解决其脉冲喷吹清灰的问题 ,利用气体动力学和流体瞬变理论建立了脉冲喷吹系统内气体流动的动态仿真模型 ,从而解决了由于实际管路内气体为非稳态流动而按稳态方法分析其流场会产生较大误差的问题。将由模型计算出的喷吹气体质量流量与热线风速仪的测定结果进行了对比 ,确定出脉冲阀的时间特性参数。利用该模型分析了储气罐容积、管线长度、喷嘴直径等参数对喷吹气体流动特性的影响。结果表明 ,该模型可用于分析脉冲喷吹系统的结构参数和流动参数对喷吹清灰性能的影响 ,且此模型的建立对气体过滤器脉冲喷吹系统的优化设计具有参考价值。     

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。     

脉冲电晕等离子体净化有机污染物甲苯的实验研究

对脉冲电晕等离子体技术净化有机污染物甲苯进行了实验研究,考察脉冲成形电容、脉冲峰值电压、脉冲频率、气体流量、气体入口质量浓度等因素对净化效率的影响;实验结果表明成形电容有一最佳值;净化效果随峰值电压、脉冲频率增大而升高,随气体流量、进口质量浓度增大而降低。     

丝网过滤器压降解析模型研究

根据壁流式不锈钢丝网过滤器一维结构模型,建立了过滤体内一维气体流动模型,并推导出解析解,根据解析解建立了过滤器过滤初期压降模型及过滤后期压降增长率模型,压降模型反映了丝网结构参数,过滤体结构参数,微粒大小及废气性质对过滤体压降的影响,此夺降模型简单有效,是丝网过滤器优化设计中不可缺少的理论工具。     

气体在陶瓷过滤器元件内的流动研究

在高温高压条件下清除煤（烟）气中的微细尘粒,有效的方法是使用刚性陶瓷过滤器 .而刚性陶瓷过滤器的在线清洗,唯一可行的方法是反向脉冲喷射冷气体 .本文对于陶瓷过滤器元件内的气体流动按正向和反向两种流动情况,用多孔介质流动模型进行了研究,认为气体在正向流动时遵守修正的达西定律;气体在反向脉冲清洗时遵守修正的 Navier－ Stokes定律 .在此基础上,本文得到了气体在陶瓷过滤器元件的正向与反向流动规律,为今后设计陶瓷过滤器元件的结构等参数奠定了理论基础 .     

Fe-Cu混合氧化物催化湿式氧化低浓度磷化氢实验研究

采用催化湿式氧化法对低浓度磷化氢净化进行实验研究,制备铁、铜单体催化剂以及Fe-Cu混合氧化物催化剂和Fe-Cu-Ce混合氧化物催化剂.研究反应温度和气体流量对磷化氢净化效率的影响.实验结果表明:当反应温度为50℃,气体流量为200mL/min,氧气浓度为0.5%-3.0%,磷化氢入口质量浓度为0.8-1.0g/m~3时,以Fe-Cu混合氧化物作催化剂,磷化氢的净化效率达到70%;当加入稀土元素铈对催化剂进行改性后,净化效率提高到76%,且催化剂的稳定性增强;当温度较高、气体流速较低时,净化效率较高;低浓度磷化氢可以用催化湿式氧化法来脱除.     

陶瓷过滤器脉冲喷吹清灰系统动态模型

针对在使用刚性陶瓷过滤器时难以解决其脉冲喷吹清灰的问题，利用气体动力学和流体瞬变理论建立了脉冲喷吹系统内气体流动的动态仿真模型，从而解决了由于实际管路内气体为非稳态流动而按稳态方法分析其流场会产生较大误差的问题。将由模型计算出的喷吹气体质量流量与热线风速仪的测定结果进行了对比，确定出脉冲阀的时间特性参数。利用该模型分析了储气罐容积、管线长度、喷嘴直径等参数对喷吹气体流动特性的影响。结果表明，该模型可用于分析脉冲喷吹系统的结构参数和流动参数对喷吹清灰性能的影响，且此模型的建立对气体过滤器脉冲喷吹系统的优化设计具有参考价值。     

燃气发生器内气体吹除过程压降特性实验研究

为了提高运载火箭变推力调节过程中气体吹除乳化技术的成熟度，使液体燃料在低流量条件下流经喷注器时能够保持足够高的压降水平，并实现充分雾化，通过实验手段，以水和氮气为工质，针对某型号燃料头腔开展了单相液及气液两相对比实验，定量分析气体吹除乳化过程对压降水平的提升效果，基于泊金汉定理提出了一种可描述高速气液两相流混合乳化过程压降特性的数学模型。研究结果表明：气体吹入可显著提高燃料流经燃气发生器产生的压降；单相流动时，压降最高产生于阀芯处，且压降随液体流量的升高呈指数形式，而两相流动的最大压降产生于乳化混合段，且液体流量一定时，压降与气体流量呈现线性规律。通过定义无量纲参数乳化数E表征气体吹除乳化过程气液两相撞击时的动量交换强度，所建立的压降模型计算结果与实验数据的平均误差为4.38%,能够较为准确地预测气体吹除乳化过程的两相压降特性。     

微灌自清洗网式过滤器水头损失的试验研究

微灌自清洗网式过滤器适应大力发展节水灌溉技术的需求。对微灌自清洗网式过滤器分别进行清水和浑水水头损失试验研究,结果表明:在清水条件下,当流量在0~90 m3/h时,自清洗网式过滤器水头损失随流量变化缓慢;当流量在90~240 m3/h时,随着流量的增大,其水头损失增加较快,并确定了不同流量条件下自清洗网式过滤器清洁压降关系式。含砂量一定时,进水流量越大,自清洗网式过滤器局部水头损失越大,过滤周期越短;进水流量一定时,随含砂量的增大,自清洗网式过滤器过滤周期缩短,局部水头损失增加的趋势变大。     

表面型低温过滤器的滤饼特性实验研究

通过搭建的低温不锈钢丝网过滤器过滤特性实验台,采用液氮为待净化的液体,二氧化碳为杂质成分.进行了过滤器表面的滤饼特性测试,实验测试了不同的工况下,恒速过滤和恒压过滤时的液氮流量和过滤器前后压降.根据过滤理论,分析了恒速和恒压过滤的特点,并根据达西定律推导出压降公式和t/V-V曲线,分别计算恒速和恒压过滤阶段的滤饼比阻和过滤介质阻力.结果表明,不锈钢丝网过滤器能有效净化液氮中的二氧化碳颗粒,且所得的滤饼可视为不可压缩的,滤饼比阻和过滤介质阻力在各个阶段均可视为定值,其计算值弥补了低温下滤饼特性数据的不足.     

生物膜填料塔净化甲醛废气以亚硫酸钠为喷淋液实验研究

以0.05M亚硫酸钠溶液为喷淋液,考查生物膜填料塔对甲醛废气净化效率和总去除量影响。实验结果表明:随着气体流量增大,总去除量随之增大,净化效率可达99.85%以上;随着甲醛气体入口质量浓度增大,净化效率和总去除量也随之增大,净化效率最高达100%,对应总去除量可达5.3mg/l.h;随着喷淋液流量增加,净化效率增加,大于99.5%,而总去除量稳定维持在1.67mg/l.h左右。该实验研究成果将成为高效净化甲醛废气有效途径的依据。     

海水压力调节器性能分析

海水压力调节器是鱼雷等水下航行器中海水供应系统的重要部件之一,其输出压强与流量应符合动力系统总体设计的要求.海水压力调节器由调节阀和单向阀等组成,通过力平衡快速地调整调节活门的位置,保证输出压强稳定且输出流量符合要求值.海水压力调节器位于海水泵后,对贮舱和三组元比例控制器的海水进行压力调节,以保持推进剂的贮舱挤代压强和作为三组元之一的海水压强在鱼雷整个工作过程中基本不变.同时,根据推进剂供应系统流量的变化,自动调整其输出流量,使之与推进剂体积流量相匹配.     

麦冬人工湿地对城市生活污水的净化研究

研究了西南地区常见植物麦冬在纯土、沙土、沙土粉煤灰基质中对生活污水的净化效率,并讨论了不同流量对净化效率的影响．结果表明：麦冬人工湿地系统在不同的基质中对各污染物指标的净化效率都较好．在相同流量下,麦冬人工湿地在沙土粉煤灰系统中对城市生活污水的TP、CODcr、NH4^＋-N和浊度的净化效率最佳,在沙土系统中对城市生活污水的TN的净化效率最佳,在纯土系统中对各项指标的净化效率相对较差．当通入污水的流量为1L／d时,达到最佳净化效率,流量为3L／d时净化效果相对稳定．由此,考虑到与实际应用相联系,麦冬人工湿地对城市生活污水的净化流量可选择3L／d,在考虑人工湿地基质时可选用沙土粉煤灰．     

麦冬人工湿地对城市生活污水的净化研究

研究了西南地区常见植物麦冬在纯土、沙土、沙土粉煤灰基质中对生活污水的净化效率,并讨论了不同流量对净化效率的影响．结果表明：麦冬人工湿地系统在不同的基质中对各污染物指标的净化效率都较好．在相同流量下,麦冬人工湿地在沙土粉煤灰系统中对城市生活污水的TP、CODcr、NH4^＋-N和浊度的净化效率最佳,在沙土系统中对城市生活污水的TN的净化效率最佳,在纯土系统中对各项指标的净化效率相对较差．当通入污水的流量为1L／d时,达到最佳净化效率,流量为3L／d时净化效果相对稳定．由此,考虑到与实际应用相联系,麦冬人工湿地对城市生活污水的净化流量可选择3L／d,在考虑人工湿地基质时可选用沙土粉煤灰．     

基于Matlab的板式塔阻力系数建模

提出计算板式塔塔板压降与气体流量的新关系,认为板式塔的压力降与气体通过筛孔的流动速度的平方不成正比.给出m atlab用于求解板式塔阻力系数的计算方法.与其它计算机语言和求解方法相比,利用m atlab不仅计算速度快,界面交互性强,而且语法简洁明快,数据输入与修改方便,计算结果准确.     

陶瓷过滤器元件内的流动与结构设计准则

用一维定常流动模型研究了陶瓷过滤元件内的流动与压降规律。在此基础上,得到了陶瓷过滤器元件的内径与长度之比Ｄ／Ｈ应该遵守的两个准则,然后,用ＰＨＯＥＮＩＣＳ通用软件计算了陶瓷过滤器元件的三维定常流动。三维数值计算结果与一维定常流动模型的计算结果吻合,证明了作者推导的两个准则对于陶瓷过滤器的结构设计具有指导意义。