冶金炉窑用高强型煤黏结剂优配的实验研究

以湖南金竹山无烟煤为原料，采用正交实验法对冶金炉窑用型煤复合黏结剂各组分的配比及型煤成型的主要工艺参数进行了实验研究．结果表明，镁基黏结剂和成型压力对型煤的抗碎性能影响显著．型煤黏结剂各组分相对于原料煤粉的最优配比为：镁基黏结剂取4％，生物质纤维取1％，固化剂取0．6％，减水剂取0．12％．型煤成型的最佳工艺参数为：成型压力20kN，成型水分17％，烟煤掺量10%，煤料粒度组成：3mm～2mm颗粒为8％，2mm～1mm为12％，1mm～0．5mm为10％，0．5mm以下为70％．评估了该复合型煤黏结剂的成本，分析了其作用机理．     

基于FLUENT的风力机叶片翼型NREL S809覆冰的数值模拟

对经典风力机叶片翼型NREL S809的覆冰过程和翼型覆冰前后的气动性能进行了研究。利用FLUENT软件自带的离散相模型DPM及用户自定义函数UDF,求解出翼型表面的水滴运动轨迹方程、水滴的撞击极限和局部收集系数;选用经典的Messinger积冰传热模型计算积冰厚度,得到积冰形状;并分析在不同的攻角下,洁净翼型与覆冰翼型的气动性能。研究指出,覆冰导致翼型的气动性能发生畸变,升力系数下降,阻力系数上升,升阻比减小,升阻比最大降幅达到85.97%;覆冰后的翼型会提前进入失速区,破坏了翼型原有的流线,会造成翼型空气动力特性恶化。     

400 kA铝电解槽阴极钢棒结构优化

采用有限元仿真计算法对400 kA铝电解槽进行传统阴极钢棒结构和异型阴极钢棒结构下电场仿真模拟,主要包括阴极电压压降和铝液水平电流大小. 通过分析异型阴极钢棒结构,提出一种改进阴极钢棒结构,此阴极钢棒具有凸起并延伸的特点. 研究表明,改进阴极钢棒使铝电解槽电压和铝液水平电流进一步降低,提高了电解槽电流效率,单个槽子能耗降低约33.6 kW?h,改善了电解铝的稳定性.     

煅烧石油焦回转窑高风温燃烧与重油改质技术的开发与应用

回转窑是煅烧石油焦的常用设备,但其能耗较高,炭质烧损较为严重.用余热锅炉尾部烟气将回转窑一次风预热至190℃,再从沉灰室抽取部分高温烟气与预热以后的一次风混合得到空气过剩系数减小的高温、低氧一次风,送入窑头助燃;将重油、水和添加剂按1 000:150:3.5的比例混合均匀,经改质器生成改质油取代重油燃烧.经上述改造后,回转窑重油消耗降低了20%,炭质烧损率由改造前的1 1%降低至改造后的8%.     

煤焦油燃烧特性数值模拟

利用数值模拟方法,选用标准k-ε湍流模型,化学反应采用涡-耗散模型,辐射模型应用P-1辐射模型,研究进油口尺寸、进气口尺寸一定,煤焦油蒸气速度和助燃气体速度不变,富氧条件下不同含氧助燃气体对燃烧室火焰空间温度场和气流场压力场的影响。结果表明,助燃气体含氧量越高,火焰温度越高,燃烧速率越快,尾气排放所带走热量越小,火焰空间温度场分布梯度变大。数值模拟结果对于煤焦油用于工业燃烧条件的设计和操作具有一定的理论指导和实践意义。     

一种制造生活热水方法的探讨

本文针对南方地区土壤源热泵取/排热不平衡的现象,提出了一种消除不平衡的方法,即将过多的热量回收利用来制造生活热水。介绍了该系统的工作原理,并对夏季运行模式进行了实验研究。研究结果表明:出水温度平均可达50℃,同时土壤源热泵埋管换热器周围土壤温度基本得到恢复。此外,该系统还能扩大土壤源热泵系统的应用范围,提高系统的性能系数。     

采用改质煤焦油作为煤粉锅炉的点火燃料

煤粉锅炉常用昂贵的重柴油作点火燃料.为降低锅炉起动成本,在煤焦油中加入已用过的润滑油、齿轮油等废油,再添加1‰(质量分数)的添加剂1,制得调和煤焦油;在调和煤焦油中添加3%0(质量分数)的添加剂2和12%有污染的"红水"(主要成份为二甲苯、苯酚、焦油等),制成改质煤焦油;以改质煤焦油取代重柴油作为煤粉锅炉的点火燃料.采用改质煤焦油和重柴油点火两种工况的锅炉效率分别为79.70%和81.39%,相距甚小,而锅炉的起动成本明显降低.     

起伏山坡地形下风速场的数值研究

以起伏山坡的风速场为研究对象,通过数值模拟的研究方法,将相同坡度不同高度的两个山坡组合成为起伏山坡,建立三维模型并进行数值分析。主要对比分析了不同起伏山坡对坡顶风速的影响和起伏山坡的风速场分布。研究结果表明:起伏地形山坡坡顶风速与单坡相比都会下降,四组模型分别降低了2.5%、6.5%,0.2%、0.5%,3.5%、7.5%,0.5%、0.85%。较低山坡降低程度明显大于较高山坡,且陡坡的坡顶风速比缓坡降低的多。故复杂地形的风机适宜建在较高较缓的山坡坡顶。     

乳化燃烧技术中涡流共振乳化器的开发与应用

乳化燃烧过程中需要将互不相溶的油和水均匀混合制成乳化液。为解决油水混合装置混合分散不均匀、寿命短、易堵塞、运行成本高、维护工作量大等问题,考虑入口漩涡导流片和出口共振簧片的角度和数量,设计了一种适用于互不相溶液体的涡流共振搅拌混合装置。该装置通过漩涡混合和高频共振使液体产生强制压缩,形成细微分散液珠,实现互不相溶的多种液体的均匀混合,乳化油能稳定保存3个月以上。搅拌器作为燃油乳化燃烧的混合装置,被应用于改质煤焦油乳化燃烧中,节油率由原来的5.25%提高到6.75%,提高了22%以上,且该混合装置连续使用寿命可以达到8年以上。     

椭圆率和管倾角对管翅式换热器热工性能的影响

建立管翅式换热器模型,在雷诺数Re为500～1 600时,对不同椭圆率和管倾角下的管翅式换热器热工性能在3D CFD软件中进行数值分析.分析椭圆率（0.45～0.85）和管倾角（0°～45°）对管翅式换热器的流动和传热特性以及Colburn因子j、摩擦因数f和效率指数j/f的影响.结果表明,j、f随着Re的增大而降低,而j/f随Re的增大而上升,并逐渐趋于平缓;适当地倾斜椭圆管,有利于产生更多的湍流,强化对流换热.当管翅式换热器的椭圆率为0.75,管倾角为15°～25°时,最有利于换热和流体流动特性.