超音速气固两相分离试验研究

建立了超音速气固两相分离装置试验系统,在室温和不同喷管进口全压下,对空心玻璃珠颗粒的分离效率进行了试验研究.试验结果表明:当喷管进口全压在482~537 kPa范围时,超音速气固两相分离试验装置对Sauter平均直径9.84μm颗粒的总分离效率为57.83%~67.28%,对直径大于8.31μm颗粒的分离效率为75.73%~80.52%,对直径在15μm以上颗粒的分离效率为96%~100%,表明颗粒直径越大,分离效率越高.由此可见,超音速气固两相分离方法是可行的.试验研究为超音速气固两相分离技术的进一步深入研究和应用提供了有用的参考.     

气固流化床中颗粒分离的软球模拟

基于颗粒轨道模型,建立了粒径服从均匀分布的二组分颗粒分离的软球模型.其中流体运动用Navier-Stokes方程描述,颗粒运动满足牛顿第二定理,两相间的耦合由牛顿第三定理确定.研究了表观气速、颗粒平均质量、颗粒直径分布范围、颗粒碰撞参数对二组分颗粒分离的影响.研究结果表明:表观气速太大或太小都会减弱二组分颗粒的分离行为;在各组分颗粒密度不同条件下,不同组分颗粒的平均质量相差越大,颗粒分离越明显;在各组分颗粒密度相同条件下,不同组分颗粒的直径分布范围差别越大,颗粒分离越好;理想状态下,颗粒分离的速度较快,且分离较完全.     

液-固(气)旋流器分离性能分析及环保工程应用

 阐述环保工程和化学工业中的广泛使用的液-固（气）旋流分离器结构特性,并分析液-固（气）旋流分离器的流场结构,观察旋流器的流线和流动现象。根据实验数据,采用圆柱室内二维轴对称涡流模型,计算涡室内准自由涡区压力分布,得准自由涡区的速度函数;按旋流器液-固（气）流体运动规律,计算分离的颗粒直径和分离效率。通过实验方法揭示液-固（气）旋流器流体运动的规律,最后给出废气治理工程的实例,并讨论其在环境保护领域中的应用前景。     

基于静电传感器气/固两相流质量流率测量

由于气/固两相流本身具有复杂的流动形态,从流体力学角度分别建立了下行管道传送、上行管道传送和水平管道传送的固相质量浓度的表达式.结合静电传感器互相关技术测量得到气/固两相流的速度参数,根据固相质量流率计算公式和固相质量浓度的表达式,完成了气/固两相流固相质量流率的间接测量.     

直叶片离心喷雾气液反应器分离性能

为了解决目前单重态氧发生器存在的气体处理量小、气液反应面积小和气液分离不彻底的问题,设计了一种雾化技术与离心技术相结合的两级排液式直叶片离心喷雾气液反应器.首先采用CFD方法,对该反应器建立了计算模型,研究了反应器中连续相流场、离散相颗粒的运动特性,系统分析了粒径及转速对反应器分离性能的影响,获得了分离特性曲线.然后通过实验研究,分析了反应器在真实工况下的分离性能.综合研究表明,CFD模拟结果与实验结果比较吻合,CFD模型可用于该实验研究.反应器在5 mol/s的气体流量下对于粒径大于90μm的液滴在3 000 r/min转速下分离效率100%,为单重态氧发生器的发展提供了参考.     

气-固分离低密度陶瓷材料的表面修饰

采用溶胶-凝胶法制备SiO2溶胶,对气-固分离低密度陶瓷进行表面修饰,研究修饰前后滤材过滤阻力、过滤效率和循环再生性能。对溶胶陈化时间和可镀膜时间的影响因素进行考察,并采用正交试验优化工艺参数。采用扫描电子显微镜(SEM)表征修饰表面的微观结构。模拟工业环境,研究滤材的循环再生性能。结果表明:酸含量为可镀膜时间最重要的影响因素,可镀膜时间在酸酯摩尔比为0.09左右时达到最大值。采用最佳参数制备的溶胶对低密度陶瓷表面修饰后,滤材过滤效率均大幅提高,其中FNA滤材对粒径≥0.3μm粉尘的过滤效率达到99.78%。且循环再生性能大幅提升,经200次循环再生使用后,滤材的过滤阻力低于133 Pa。     

气固流化床中静电信号的多尺度分形特征与流型

通过小波分析和R/S分形分析方法,对气固流化床内静电势波动信号进行多尺度分解,研究了信号的分形特征,建立了静电波动信号的尺度划分标准.实验结果表明,在鼓泡流化状态下,静电信号中介尺度的能量分率最高,且介尺度能量分率沿径向由内而外逐渐减小,与床内空隙率的径向变化规律一致.证实介尺度信号与气泡运动有直接的对应关系,各尺度能量分率的变化能够灵敏地指示出流化床内的流型转变,据此可对颗粒的起始流化速度以及起始湍动速度作出较准确的判断.     

静电领域的脉冲高压电源

介绍国内外几种典型的脉冲高压电源,并对它们的线路原理和性能特征进行比较和讨论.为正确选择及合理使用脉冲电源提供参考,同时也为研制新型高压电源提出一些建议.     

静电除尘用新型脉冲高压电源研究

高压电源是静电除尘设备的关键电气部分,对提高除尘效率和减少电能消耗具有重要作用。提出了一种新型脉冲高压电源设计方法,采用高压直流叠加高压脉冲构成电源系统;之后,着重研究了高压脉冲电路的建模与分析,并通过理论分析公式得到设计参数。最后,利用MATLAB/SIMULINK仿真新型脉冲高压电源系统得到实验结果;并且通过与脉冲变压器实际产品的数据进行比对,表明了所设计方法的有效性与可行性,且对实际研发产品有一定的指导意义。     

气固流化床中空隙率研究

空隙率是气固流化床中最重要的参数之一。本文采用PV4A型光纤颗粒测速仪在直径为90mm的流化床中测定了不同颗粒在床层不同位置处及不同气速下空隙率的时间序列,采用统计分析法、功率谱分析法分析了空隙率的时间序列,并重构出空隙率时间序列的吸引子。     

旋风除尘器分割直径(d_(c50))计算方法探讨

旋风除尘器具有结构简单、投资低、操作维护方便的特点,能处理常温或高温的含尘空气,是19世纪后期以来,工业上广泛使用的一种除尘设备。本文通过分析旋风除尘器气固分离机理和临界粒径的计算理论,对现有分割直径d_(c50)的计算方法作了探讨。认为d_(c50)的平衡位置应在轴向速度为零的滞留面上,位置高度力h_(c50)由气流流量分布确定,即过h_(c50)的水平截面将滞留面分成流过的气流量相等的上下两部分。     

二元气固吸附系综统计的研究

应用正则系综原理，推导两种气体在固体表面复合吸附过程，进而推广到多元吸附系统．得到Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温式更普遍的形式为     

新型静电高压脉冲预荷电装置的研究

报道了新近研制的静电除尘系统的高压脉冲预荷电装置及其结构设计、荷电原理和脉冲供电电源，并讨论了脉冲荷电克服反电晕的机理及脉冲荷电对微小尘粒的荷电机理     

叶片式气液分离内件数值模拟及对比分析

气液分离广泛采用叶片式分离元件,叶片形式、叶片间距、叶片高度、液滴粒径、液滴含量和主体流速等因素均影响元件的分离性能。采用计算流体动力学(CFD)模拟软件ANSYS FLUENT对3种叶片式气液分离元件(NH-TP、NC-TP和TP叶片)进行数值模拟及对比分析,得到各因素对分离效率及压降的影响,并对叶片的工况适应性进行了分析。结果表明：NH-TP的间距应大于20 mm,否则容易导致压差过大,而NC-TP和TP间距可取10 mm;液滴粒径大于20μm时在各种速度下均可获得较高分离效率,而小液滴仅在理想重力分离和理想惯性分离工况下较高;惯性分离速度下的分离效率与叶片高度无关,主体分离速度低时分离效率随着板高增加而降低;不同形式叶片的最差工况速度不同,但NH-TP在最差工况下仍能保持较高分离效率,对工况的适应能力最好,开槽的NC-TP次之,TP叶片适应能力最差。     

偏微分方程非线性脉冲波的研究

阐述了利用偏微分方程研究非线性脉冲波的历史背景和研究现状,说明了偏微分方程非线性脉冲波研究中有待于解决的问题,以引起更多学者关注这一问题的研究。     

旋流燃烧器气固多相流研究

本文采用数值模拟的方法对宁夏中宁电厂330MW亚临界锅炉燃烧器内气固多相流动进行了数值模拟。根据模拟出来的燃烧器内气固多相流速度场分布规律,分析得出这种新型旋流燃烧器的运行特性。     

高温气固悬浮试验台动态特性的研究

根据高温气固悬浮试验台的结构设计和实验方法的特点,采用阶跃信号测试法确定系统的动态特性参数,获取系统的传递函数,并分析了影响动态特性参数的各项因素。研究表明温度和流量是影响动态特性参数的主要因素,气体浓度对动态特性参数影响不大,可以采用传递函数来表达反应区内气体组分的浓度与烟气分析仪检测浓度之间的关系。     

一类气固反应的时间最优控制问题

以文献[1]中讨论的气-固反应数学模型为基础,研究另一类最优控制问顾—时间最优控制问题,在更一般的条件下,讨论了方程解的存在唯一性,证明了时间最优边界控制的存在性。