浅述浓缩池溢流澄清水循环再利用的技术研究

文章对电厂目前普遍采用水力除灰的冲灰水（浓缩池澄清水）的水质特点及对电厂的危害作了阐述,综合分析了各种目前常用冲灰水的处理方法及其不足,重点对浓缩池澄清水循环再利用,并对其碱性进行中和进行了技术研究,而且有利于防止除灰系统结垢和解决燃煤电厂冲灰水和脱硫废水的处理问题。     

对流和辐射边界条件下轧钢加热炉壁绝热层(火积)构形优化

基于绝热过程(火积)耗散极值原理,以耗散率最小为优化目标,在对流传热和辐射传热边界条件下,对轧钢加热炉壁平板绝热层进行构形优化,得到平板绝热层的最优构形.结果表明:对流传热边界条件时,(火积)耗散率最小的绝热层最优构形与热损失率最小的绝热层最优构形是明显不同的.(火积)耗散率最小的绝热层最优构形与热损失率最小的绝热层最优构形相比,(火积)耗散率降低了5.98%,从而使得其整体绝热性能得到提高.对流与辐射复合传热边界条件时,绝热层厚度线性增大的布置方式与等厚度绝热层和厚度线性减小的布置方式相比,绝热层(火积)耗散率分别降低了16.59%和39.72%,从而使得绝热层整体绝热性能大大提高.存在最佳常系数a2,opt使得绝热层无量纲(火积)耗散率取得最小值.绝热层最小无量纲(火积)耗散率和最大温度梯度最小值对应的最佳常系数a2,opt相差不大,这使得(火积)耗散率最小的绝热层最优构形对应的热应力也较小,从而在提高绝热层整体绝热性能的同时也有助于提高其热安全性.本文所得结果能从传热优化角度为绝热层的优化设计提供参考.     

Acetone hydrogenation in exothermic reactor of an isopropanol–acetone–hydrogen chemical heat pump: effect of intra-particle mass and heat transfer

Intra-particle mass and heat transfer plays an important role in performance of the exothermic fixed-bed reactor for an isopropanol-acetone-hydrogen chemical heat pump. In this work, an exothermic fixed-bed reactor model, taking into account the actual packing structure, is established in the commercial software Fluent. A 120° segment of a tube with tube-to-particle diameter ratio （n） of 4, where realistic particles are packed and set to porous media, is used to simulate the 3D external flow, concen- tration and temperature fields in the exothermic packed-bed reactor. The influence of catalyst particle diameter （dp） and micropore diameter （do） on the intra-particle temperature, species distribution, reaction rate and selectivity is dis- cussed. The appropriate dp and do are obtained. Simulation results showed that intra-particle temperature gradient is not obvious. Large dp and small do lead to remarkable gradient of reaction rate inside the catalyst particle and the decrease in the catalyst efficiency and reduce the acetone conversion and the selectivity in isopropanol. The optimal results reveal that the spherical catalyst with dp of 1 mm and dpore of 10 nm is appropriate for high-temperature acetone hydrogenation.     

Li2O对高铝钢保护渣结晶行为及渣膜传热的影响

设计了非反应性保护渣,利用热丝法和渣膜热流模拟仪研究了Li₂O含量对其结晶行为和渣膜传热特性的影响.结果表明:在小于2%的范围内增加Li₂O的质量分数可减弱非反应性保护渣的结晶性能;而在2%～5%范围内增加Li₂O的质量分数,则渣系晶体析出孕育时间缩短,结晶温度升高,临界冷却速度增大,结晶速率常数增大,即促进了非反应性渣系的结晶.同时发现,在2%～5%范围内增加Li₂O的质量分数,非反应性保护渣的最大热流密度、平均热流密度及特征时间均减小.     

炼钢厂钢包热状态跟踪模型

针对炼钢厂炼钢至连铸全流程,建立了钢包热循环过程钢包热状态跟踪模型,并将包衬温度实测和数值模拟相结合,利用传热反问题修正模型,提高模型的准确度.利用钢包热状态跟踪模型分析了新砌钢包烘烤预热时间、空包时间、离线烘烤时间和包衬侵蚀等因素对钢水温度的影响规律.结果表明:新砌钢包烘烤预热时间从480min增加到780min,可使新包第一次热循环中钢水总温降减少15.6℃;空包时间为540min时,钢水温降比正常周转包增加14.6℃;空包时间越长,离线烘烤减少钢水温降的效果越明显;当空包时间为540min时,进行240min离线烘烤,可使钢水总温降减少11.0℃;包衬侵蚀可使钢水总温降最大增加9.3℃.     

毛细吸液芯换热板的设计与实验

提出了由柠檬酸钾-石膏配制而成的毛细吸液芯换热板,用水作冷却介质时柠檬酸钾-石膏板就成了一块通流率为55.3%的均布流道。通过改变毛细吸液芯换热板的表面发射率(低发射率0.23,高发射率0.95)及冷水温度(7～18℃),在维持室内温度为26℃(±1℃)情况下,对平均孔隙半径r=0.015 mm,孔隙率55.3%的毛细吸液芯换热板的换热特性进行研究。结果表明,在高发射率条件下,毛细吸液芯换热板的制冷量满足常规辐射空调要求,与蛇形辐射换热管相比初成本减少了80%,并回归出毛细吸液芯换热板的传热准则方程:Nu=0.029Re0.21Pr2.6θ0.7。为建立完整的毛细吸液芯换热板设计理论提供了依据。     

高温烧结矿气-固换热过程数值模拟及参数分析

在详细分析了高温烧结矿冷却过程传热机理的基础上,根据能量守恒定律建立了高温烧结矿气--固换热过程的一维非稳态热过程数学模型,并利用现场实测数据对所建立的数学模型进行了验证.结果表明:所建立的数学模型是正确可信的.在此基础上,重点研究了冷风风速和台车移动速度等主要热工参数对环冷机内冷却过程的影响,并针对某环冷机的实际生产情况提出了具体的操作建议.     

水浊度和提热量对太阳池盐梯度层稳定性综合影响

研究了太阳池非对流层在温度梯度作用下的重力稳定性问题.考虑了池水对于太阳辐射的吸收,并假设边界上一定的热通量为导热微分方程的边界条件,基于控制方程的弱解形式采用Galerkin方法得到对流开始发生的临界条件.给出了池水的浊度（消光系数）和提热量f对于非对流层（也叫梯度层）稳定性的影响.结果表明,临界稳定值Rac受水体浊度的影响很小,当浊度变大后,Rac略有下降;考虑提热量f和浊度的综合影响,当f为0.65～0.70时,池水浊度对梯度层稳定性的影响最小;当f小于此范围时,随着梯度层内浊度的增大,Rac增大,系统趋向稳定;当f大于此范围时,随着梯度层浊度的增大,Rac减小,系统趋向于不稳定.     

幂律流体在旋转盘上的流动与传热数值分析

针对非牛顿幂律流体在无限大旋转圆盘上层流边界层内三维流动与传热问题,在普朗特数为常数的条件下,利用广义Karman相似变换,将连续方程、动量方程及能量方程形成的偏微分方程组化成常微分方程组,再采用多重打靶法数值求解非线性两点边值问题.分别针对剪薄型流体、牛顿流体和剪厚型流体,得到不同幂律指标下的速度和温度分布及不同普朗特数下温度场的结果.结果表明径向速度分量的峰值随幂律指标的增大而增大,轴向速度受边界层厚度的影响较突出,盘表面的传热随幂律指标和普朗特数都呈现递增趋势.最后将本文流场结果与Andersson等在不考虑传热情况下的结果进行比较表明吻合性较好.     

胡萝卜片热风干燥过程计算机仿真

基于Fick第二扩散定律和Fourier定律,提出了一个用以描述片状含湿生物多孔材料内部传热传质的一维数学模型.模型考虑了传热传质之间的耦合作用,采用了更精确的第三类边界条件,运用有限差分法采用Matlab编程进行数值模拟计算,得到了物料在不同气流干燥条件下的干燥曲线,并以胡萝卜为实验材料对该模型进行了实验验证,验证结...