炉内温度速度耦合场声线弯曲特性研究

为了实现声波法测量热物理量场的可靠重建,弄清介质温度和流速对声速的耦合作用机理,采用三角形前向展开法和Lagrangian法建立追踪模型,针对仿真的不同炉膛典型温度场和流场,研究了声波传播路径的弯曲效应,同时建立一维流场模型以从理论角度验证上述方法的可行性和可靠性.结果 表明:炉内烟气温度、流速耦合场对声波传播路径影响复杂,若不考虑声线弯曲,必将导致相应声学法温度场和流场测量重建结果的失真;基于上述不同理论方法计算追踪出的对象场声线分布彼此吻合,证明所建声线追踪模型可靠.     

小波分析在声学法炉内空气动力场测量中的应用

声学法测量是炉内动力场检测的先进方法,但是,由于炉内复杂的环境噪声及声波传播时的衰减,声波信号的可靠辨识以获得准确的传播时间成为该方法的关键之一。基于小波技术在包括信号处理等许多方面所具有的巨大优越性,研究了小波分析应用于声学法测量的方法。将静态场中的声波信号加上不同随机噪声并进行滤波分析,证明小波法的结果明显优于传统滤波方法。在此基础上,结合声学法测量中具体声波信号的特点,给出了小波及小波包分析在声波信号消噪处理中的应用方法及其在炉膛模型动力场声学法测量实验中的应用结果。     

6kA新型铈电解槽内电磁场的数值模拟

针对6kA新型铈电解槽结构,建立数学模型与物理模型,根据Maxwell电磁场方程和Biot-Savart定律,运用COMSOL模拟软件进行电场和磁场的有限元模拟,考察电解槽内电场和磁场的分布情况。研究表明,阴阳极之间是电解的主要区域,也是电流产生的磁场的主要分布区域,并且磁场分布在圆周方向上,径向和轴向的分量为零。     

新型内直流外旋流燃烧器流场特性的研究

研究了一种新型燃烧器的流场特性,其一次风分为内直流、外旋流2部分.采用5孔探针法和粒子图像测试技术测量一次风管模型的冷态射流场,并采用CFD软件进行数值模拟.对比分析了流场的时均分布和湍流特性(旋流强度、湍流强度、方向关联系数及湍动能等).结果表明:一次风的内直流部分使其具有一定的射流刚性,且没有中心回流区;外旋流部分对内、外侧气流的卷吸作用则使流场拥有较好的外部回流、整体混合及滞留特性;两者作用的相对强弱取决于叶片倾角及内外筒径比等.     

声波法测量炉内温度场有限元模拟研究

根据切圆炉内典型温度分布特征建立了高斯二维温度场模型,采用有限元软件Comsol并基于声波动方程理论模拟了脉冲声波在温度场中的传播过程,获得了波阵面在相应温度分布下的可视化结果,利用互相关函数法计算了声波在场内的传播时间.作为检验,建立了声线理论模型,并进行基本正确性验证.由声线理论模型得到模拟温度场内声波路径分布,并通过积分法得到理论声波传播时间.结果表明:由波动方程模型模拟出的高斯温度场中的声波传播时间普遍比理论解偏大,误差均在1%以内;误差原因在于数值求解波动方程模型中产生的声源信号伪前移现象,且声源处网格越密、温度越高,伪前移量越大.     

基于欧拉-欧拉模型的气固鼓泡床数值模拟研究

通过基于颗粒动力学的双流体模型对气固流化床进行了数值模拟,分析考察了不同曳力模型、颗粒弹性恢复系数及计算时间步长等对床内混合及气泡的影响.数值计算结果表明:采用不同气固曳力模型会得到不同的气泡直径大小;对于同一曳力模型,随着颗粒弹性恢复系数的增加,床内流态化程度会加剧,计算时间步长增加,计算所得床内气泡直径略有减小.     

声波法监测锅炉炉膛二维复杂空气动力场的模拟研究

主要介绍了声波法监测炉内动力场一般二维速度场的重建方法。将待重建速度场分解为螺旋分量和发散分量进行处理，对前者采用基函数展开法解线性方程组，后者满足Laplace方程及Neumann边界条件。算法整体上为一迭代过程。以该算法得出的中间速度场为基础，结合由图像处理法测得的温度场所得到的声速值分布，可较为理想地重建出炉内高温复杂空气动力场。数值实验分别对较为简单和复杂的模拟速度场模型进行重建，并作了误差分析。结果表明：所研究的方法较为稳定、可靠，进一步完善可作为炉膛动力场实时在线监测的较有效方法。图4参9     

流化床垃圾焚烧技术及其污染物排放特性

中国的城市生活垃圾成分复杂、热值低,采用流化床垃圾焚烧技术是一种有效的途径。系统地分析流化床垃圾焚烧炉技术特点,包括锅炉的结构特点和焚烧污染物控制,以及垃圾和煤流化床混烧技术优势,特别是煤与垃圾相对于纯烧垃圾可以有效地抑制和减少二噁英的生成和排放。对一台300 t/d的煤和垃圾混烧的流化床锅炉的排放特性进行了测试和分析,试验结果表明对于低热值的城市生活垃圾,流化床焚烧技术性具有明显优势,垃圾流化床焚烧炉混烧煤的污染物排放完全可以达到国家标准要求。     

炉膛速度场声学检测装置

本文讨论了基于声学检测的炉膛速度场测量装置的可行性，并在此基础上设计了一个声学检测试验平台。利用声学检测技术，得到精确的声波时间，以此重建炉膛速度场。该装置将声波信号的发生和接收、A／D转换、基于三次样条插值的信号处理方法和相关计算等技术相结合，并在实验室条件下对测量装置设计方案进行了试验验证。结果显示，该测量装置对于炉膛速度场测量，结果准确，并且有可操作性好、投入低等优点，有着良好的应用前景。