转炉局域传质和混匀效果

采用冷态转炉对转炉熔池局域流动和传质效果进行了研究．选用不同氧枪喷头、枪位和熔池形状进行实验,通过测量熔池各区域的电导率值来研究熔池局域传质和混匀效果．根据实验结果,分析了各因素对熔池传质、死区分布、混匀时间及熔池速度均匀性等的影响．研究结果发现：标准熔池（径深比为3．1）中,熔池死区主要位于熔池底部侧壁和环流中心处;浅型熔池（径深比为5．2）中,熔池死区主要位于熔池侧壁．适当增加氧枪喷孔倾角和熔池径深比,有利于增大熔池环流半径,改善熔池内部流动,减小熔池内部死区．     

底吹电弧炉水模型熔池内气液综合传质系数的测定

根据溶液的ｐＨ值与ＣＯ２溶解量间的关系，测定了３０ｔ底吹电弧炉１：７水模型中溶液的气液总综合传质系数（ｋ，Ａ）与液体表面的气液综合传质系数（ｋＬＡ）ｓ由此计算了气泡区综合传质系数（ｋＬＡ）Ｂ。结果表明，底吹ＣＯ２后气泡区与表面区均因发生吸气反应而使溶液ｐＨ值降低，综合传质系数（ｋＬＡ），（ｋＬＡ）Ｂ和（ｋＬＡ）Ｓ均随气体流量增大而增大，且回归得到了（ｋＬＡ）（ｋＬＡ）ｓ与气体流量Ｑ之间的关系分别为     

150t复吹转炉熔池传质及合适的底吹气量

通过水模型实验研究了复吹转炉中顶吹、底吹及熔池产生的CO气流对熔池的搅拌作用。按正交实验设计法,由实验得出吹炼中期和后期影响熔池内传质的主要因素及合适的顶吹和底吹气量。在高速脱碳期,顶吹和底吹气流的搅拌作用与CO气流的相比可忽略不计;在脱碳后期,底吹气流对熔池的搅拌起主要作用。在吹炼后期,底吹气量为5Nm~3/h时可达到最佳的搅拌效果。根据水模型实验结果,回归整理出混匀时间和容量传质系数的准数方程。     

溶剂萃取柠檬酸的传质研究

研究了用三辛胺溶剂分别从纯溶液和发酵液中萃取柠檬酸过程的传质规律与液滴粒径,无因次柱高及有机相配比对传质系数的影响,建立了液滴自由上升阶段的传质模型,并用以关联实验结果。     

毫米级液滴传质模型与实验研究

基于液滴运动特性分析,建立了单液滴吸收实验装置,测定了毫米级液滴传质系数。将液滴与气流间的相互作用和传质理论结合起来,揭示了液滴传质过程本质。通过对液滴内部化学平衡和传质机理进行分析讨论,理论推导出传质系数计算式,并以实验值和文献数据对传质系数进行参数回归。结果表明:得到的气、液分传质系数半经验计算式对喷淋塔内平均直径为2~3 mm液滴适用性好,为喷淋塔吸收模型的建立提供了可靠依据。     

液-液流动边界层传质系数的实验研究

为了研究冶金反应器内渣-金界面的传质,设计了研究液-液流动边界层传质实验.实验在保证油-水界面稳定的情况下,研究了苯甲酸钠示踪物质在油-水界面的传质现象.通过改变水流量Q(0.44~1.60m3/h),利用电导率仪测量苯甲酸钠示踪物质在水中的浓度变化,实验确定了液-液界面流动边界层传质系数的准数方程式,并尝试性地给出了液体黏度以及表面张力与传质系数之间的准数关系式.实验结果与液体流过平板边界层的传质过程作了比较讨论.     

鞍钢180t转炉复合吹炼的冶金特性

AFC 操作工艺具有较好的动力学和热力学条件,冶金效果得到明显改善。与顶吹法比,磷和硫的分配比提高;钢中氧含量降低 10—300 ppm;渣中 ∑(FeO)降低2.0％—6.0％;终点余锰提高0.015％—0.03％。     

溴化锂溶液吸收制冷传热传质实验研究

以质量浓度为50%~57%,温度为28℃~37℃的溴化锂溶液为"吸收剂",研究溴化锂溶液吸收制冷的传热传质过程。研究结果表明:增大溴化锂溶液浓度及降低溴化锂溶液温度,可提高传质推动力,进而强化制冷过程,但不影响过程阻力,获得的传质系数在10-6~10-7kg·m-2·s-1·Pa-1数量级范围。     

AIP系统吸收器传质系数实验关联模型研究

通过对不依赖空气动力装置（AIP）排出CO2气体旋转床水吸收体积传质系数（Kla）的理论分析及实验研究，得到了波纹碟片填料旋转床吸收器Kla的半径验关联模型，该模型计算值与实验值相对误差小于20％，可用于实际AIP系统旋转床CO2吸收器的设计计算。实验结果表明，Kla值与旋转床的转速和气、液流量等操作条件有关，当转速从0r/min升高到1000r/min时，Kla值从0.02s^-1增大到0.30s^-1以上。     

转炉局域搅拌和混匀效果的水模型实验

为研究转炉的局域搅拌和混匀效果,以55 t转炉为原型,建立转炉水模型,在不同喷吹条件下,通过多点测量的方式,对转炉进行水模拟实验。结果表明:纯底吹条件下,底部中心处的混匀时间较短;顶吹条件下,底部中心处搅拌最弱;顶底复吹条件下,随着枪位的升高,熔池内4个测量点的混匀时间均先变小后增大,并找到平均混匀时间最短的底吹方式,在此底吹布置方式下的枪位为0.16 m时,侧壁面的上部和下部以及环流中心附近混匀效果较好,枪位为0.20 m时,底部中心处的混匀时间最短。进一步比较底吹对称布置和非对称布置下的搅拌和混匀效果可知,底吹喷嘴的非对称且集中布置更有利于改善转炉内流场,减少搅拌弱区。     

Experimental study of turbulence effect on re-aeration

It is proposed that the oxygen fluxes caused by molecular and turbulent diffusion should be studied separately. Based on turbulent re-aeration experiments, a quantitative relationship between interfacial mass transfer coefficient and interfacial kinetic energy is developed. It not only simplifies the formula of re-aeration coefficient, but also gives fully consideration to the effect of interfacial kinetic energy on re-aeration. It is of great importance for predicting dissolved oxygen distribution and studying the effect of hydrodynamic characteristics on turbulent re-aeration processes.     

循环冷却水CO2传质系数理论计算与实验测定

为实现对循环水运行工况的在线连续监控,实时预测循环冷却水pH值动态变化,以循环冷却水为研究对象,对循环冷却水准动态系统pH值进行数学建模,在此基础上,计算了循环冷却水系统中CO2气体在空气相与水相中的传质系数KG,并通过循环水动态模拟装置对模型进行了试验验证。结果表明:循环冷却水与空气中CO2充分接触后,可达气液两相碳酸盐平衡,其pH值测定值与理论值的最大误差仅为0.04;循环水准动态pH值变化与数学模型能较好吻合,根据模型计算出的CO2在一定的温度与喷淋流量下,A.KG为定值。当温度固定为40℃时,105.A.KG=0.023 6Q-0.02。     

真空膜蒸馏用于脱除水中氨的传质性能研究

对真空膜蒸馏脱除水中氨过程总传质系数的计算式进行了理论推导,并以真空膜蒸馏实验考察了料液温度、料液浓度及pH值对总传质系数影响。实验结果表明,随料液温度和pH值的增加,总传质系数明显增大,但pH值升至11后,总传质系数的变化不再明显。在实验所涉及的范围内,料液浓度对总传质系数的影响不大。总传质系数理论计算值与实验测定值吻合较好。     

采用微电极测定球形填料结构对传质过程的影响

为优化球形生物填料结构设计,研究通心多孔柱体结构对SNPTM型悬浮型球形生物填料传质过程的影响。制备溶解氧微电极,检测沿填料半径方向上的溶解氧分布情况。通过径向溶解氧分布曲线,结合扩散-反应方程拟合获得填料内部溶解氧有效扩散系数。拟合结果表明,填料内部的溶解氧传质属于紊流扩散;在外界条件相同的情况下,堵上通心多孔柱体后溶解氧有效扩散系数降低至原来的65%。通心多孔柱体对传质过程的影响主要体现在沿填料半径方向的内层区域范围内。     

采用微电极测定球形填料结构对传质过程的影响

为优化球形生物填料结构设计,研究通心多孔柱体结构对SNPTM型悬浮型球形生物填料传质过程的影响。制备溶解氧微电极,检测沿填料半径方向上的溶解氧分布情况。通过径向溶解氧分布曲线,结合扩散-反应方程拟合获得填料内部溶解氧有效扩散系数。拟合结果表明:填料内部的溶解氧传质属于紊流扩散;在外界条件相同的情况下,堵上通心多孔柱体后溶解氧有效扩散系数降低至原来的65%。通心多孔柱体对传质过程的影响主要体现在沿填料半径方向的内层区域范围内。     

粗糙多孔保温层的热质耦合传递分形研究

粗糙多孔保温层内部的热质耦合传递过程广泛存在于能源利用、机械隔热等工程中,为了更加真实地体现该热质耦合传递过程,将粗糙的孔隙通道描述为短周期正弦变化的毛细管道,根据达西定律、能量守恒定律和牛顿冷却定律,同时考虑粗糙度和粗糙密集度两个影响因素,提出了粗糙毛细管道的渗流系数和对流换热系数模型,分析了粗糙表面对渗流系数和对流换热系数的影响。结果表明,渗流系数模型的理论预测值与实验数据相吻合;渗流系数与面积分形维数、粗糙密集度呈正相关,与迂曲分形维数、粗糙度呈负相关;对流换热系数与渗流系数、粗糙度和粗糙密集度呈正相关,与面积分形维数、迂曲分形维数呈负相关。     

BP神经网络在液相传质系数中的应用

根据BP(Back-Propagation)神经网络原理,以气、液表观流率为输入变量,液相传质系数为输出变量,建立神经网络模型,并利用改进的LM(Levenberg-Marquardt)算法对网络进行了训练和优化。结果表明,BP神经网络能够较好地预测滴流状态下H2O吸收CO2液相传质系数。     

陶瓷泡沫填料逆流直接蒸发冷却热质传递特性的实验研究

采用30 PPI的氧化铝(Al2O3)陶瓷泡沫块作为蒸发冷却器填料,在人工环境舱中进行了逆流直接蒸发冷却实验.着重研究了填料厚度、进口空气的干球温度、湿球温度以及空气流量对填料热质传递性能的影响.选用冷却效率和加湿量分别作为热传递和质传递性能的评价指标.实验结果表明,以氧化铝陶瓷泡沫为填料的直接蒸发冷却器,冷却效率最高可以达到0.88,出口空气的含湿量最大可以增加3.15 g/kg.当进口干球温度、进口湿球温度升高以及空气流量增大时,陶瓷泡沫的冷却效率都呈下降趋势.加湿量随着进口干球温度的升高而增加,但是随着进口湿球温度升高和空气流量增大而减少.在相同实验条件下,2层陶瓷泡沫的冷却效率、加湿量都高于1层的冷却效率和加湿量.