旋风预热器气固两相流场的数值模拟

新型干法水泥生产工艺使用预分解系统实现生料的充分预热和分解，旋风筒是预分解系统中主要的气-固反应器单元，其结构虽然简单,但内部的旋转流场却很复杂,生料在旋风筒中的分离过程，是一种极其复杂的三维、湍流、两相流动。迄今为止，由于理论和实验研究的进展缓慢,而且数值模拟研究往往局限于气相，因此旋风筒的设计和改造仍然需要根据实践经验进行。     

预热器最下一级旋风筒安装内筒的利与弊

目前的新型干法水泥生产线窑尾系统多数为旋风预热器加分解炉结构。由于最下一级旋风筒内温度较高,热负荷较大,内筒容易损坏或脱落,而更换新的内筒需要长时间停窑。为减少对生产的影响,很多厂在内筒烧损时,常常会采取临时措施处理后继续开机坚持生产。本文以几个公司的实际生产情况为此,对比了最下一级旋风筒有内筒时和没有内筒时的生产情况。     

PSC型旋风管排尘锥内气固两相流的实验研究

分别采用五孔球探针测试仪与等动采样方法对PSC型旋风管排尘锥内三维流场及颗粒浓度场分布进行了测量,得到了排尘锥内气固两相流的分布特点,分析了对分离性能的影响规律,并对结构参数进行了优化设计。     

新型旋风筒内筒挂板的应用

介绍一种抗结皮、抗热、抗冷、耐磨、耐腐蚀的新型预热器内筒挂板,新型挂板增加了氮化硅和氮化钛成分,与耐热钢挂板价格基本相同,使用年限延长一倍,更适合石灰质原料中MgO和碱含量较高,系统容易结皮,开、停窑次数频繁及处置危废的企业。     

斜顶偏心旋风筒的数值模拟研究

使用Fluent软件，通过RSM湍流模型和离散相模型对斜顶偏心旋风筒进行了数值模拟研究，结论是：斜顶偏心旋风简与普通型旋风筒的流场基本相同，但选择合理的顶板倾斜角度和内简的偏心距离更有利于提高旋风筒的分离效率和降低压力损失。     

卧式旋风筒的数值模拟分析

本文针对SINOMA研发的试验用卧式旋风筒装置,借助商用数值模拟Fluent软件平台,采用Eulerian-Lagrangian方法,对其内部各物理场及颗粒运动轨迹等参数进行模拟分析,为进一步改进卧式旋风筒结构,提高分离效率,保持低压损特征提供了理论依据。     

耦合粗粒化离散颗粒法和多相物质点法的气固两相流模拟

在气固两相流动的模拟中严格处理颗粒运动和颗粒相互作用时,欧拉?拉格朗日(EL)方法比欧拉?欧拉(EE)方法更具优势。但传统的EL方法仅能处理少量颗粒。将颗粒群作为单个计算颗粒处理可扩大模拟规模,粗粒化离散颗粒法(CG-DPM)和多相物质点法(MP-PIC)是其中两种主要方法,分别更适用于稠密和稀疏的颗粒流体系统。将两种方法耦合建立了更通用、准确和有效的EL方法,比较了不同耦合参数下流型、固相分率分布等定量信息,确定了最佳耦合参数。     

双出风型旋风筒下出风口的优化研究

在冷模试验条件下探讨了双出风型旋风筒的下出风口管径和高度对旋风筒阻力损失、分离效率的影响.研究表明,随着下出风口管径的增大,双出风型旋风筒阻力损失降低,下出风口直径d每减小0.2D,阻力系数平均减小10.64％,虽然分离效率会有小幅度降低,但依旧处于较高水平.而下出风口的高度增加,会导致双出风型旋风筒阻力损失升高,下出风口直筒段高度h每升高0.1d,阻力系数平均增加6.62％.     

5000 t/d水泥熟料生产线C1～C5旋风筒气相数值模拟

采用Fluent软件模拟某5000 t/d水泥熟料生产线C1～C5级旋风筒气相冷流场的速度和压力.模拟过程中气相冷流场采用RNG k-ε湍流模型.结果表明,该生产线的旋风筒结构合理,旋风筒内气体流动符合流体运动规律;旋风筒内气体速度从上往下逐渐减小;旋风筒内静压值沿径向由外向内逐渐降低;内筒的中心轴线附近静压最低,出现负值.     

循环流化床气固两相流动数值模拟的研究进展

对循环流化床气固两相流动数值模拟的研究进展进行介绍,包括传统的欧拉双流体模型、基于颗粒动力学理论的双流体模型、基于拉格朗日坐标系下的颗粒轨道模型、能量最小多尺度模型和小室模型,并对上述模型的原理、发展和优缺点进行了描述。     

高密度气固两相流颗粒质量通量的自动测量方法

提出了一种新的计量罐结构,实现了冷态实验条件下高密度气固两相流的颗粒质量通量的快速、连续测量。新的计量罐设计要求能够快速、准确地测量颗粒料位变化,采用新设计的透射式红外料位探头可以满足这个要求。本装置在大型循环流化床冷态模型中实现了高颗粒质量通量(150kgm-2s-1)的准确测量。最后还给出了该测量方法在热态应用中的一些考虑。     

快速流化床内气固两相流动态压力的实验研究

对快速流化床内轴向动态压力进行了测量,分别通过标准偏差、功率谱以及多尺度小波分析研究了流化床内的动态特性。研究结果表明:压力脉动的强度沿轴向由下至上逐渐衰减,且在循环速率较高时,底部压力脉动标准偏差与顶部之间存在着明显的转折;压力信号的主频随着颗粒质量流率的增加,其所对应的峰值(即脉动强度)有所增加,而主频的频率逐渐降低。通过压力脉动的小波多尺度分析表明:流化床内压力脉动中,小尺度信号主要体现在由于气体与颗粒的湍动、颗粒碰撞、颗粒团聚物的形成与破裂等高频部分的信号;中尺度信号主要捕获来自于不稳定进料所引起的较大的压力脉动;大尺度信号与床层的宏观稳定性相关。研究结果表明,通过对动态信号的微观分析可以深入认识气固两相流的瞬态参数特性以及气固间的相互作用机制。     

旋风分离器两相流研究综述

综述了旋风分离器内部流场、颗粒运动和数值计算模型的理论研究发展历程。     

气液两相流流型识别新方法研究

基于电容层析成像技术(ECT),提出一种快速在线气液两相流流型识别新方法。实验表明,该方法简便易行,对于层状流、环状流、核心流以及塞状流均具有较高的识别准确率,可以满足工业在线运行需要。     

空气钻井环空气固两相流动规律数值模拟

基于FLUENT软件中Euler模型,采用有限容积法建立了空气钻井环空气固两相流三维计算模型,分析了压力分布规律、流体分布规律、浓度分布规律。研究表明,从井底到井口压力逐渐降低;速度在钻铤内逐渐增大,在交界面处迅速降低,而后在钻杆内呈现增大趋势,岩屑速度在整体环空内逐渐降低;在交界面处形成漩涡,对岩屑进行了不同程度的清洗;同时空气浓度达到最大值、岩屑浓度为最小值;随着入口空气的逐渐增加,空气速度、岩屑速度变化率逐渐增大,而交界面处高空气浓度、低岩屑浓度区域逐渐增大,能较大程度的清洗岩屑。     

气固两相流中颗粒时均速度的测量新方法

根据互相关测速技术提出了一种测量颗粒时均速度的新方法，与Aguillon和Nieuwland提出的方法相比，本方法不仅考虑了采样时间内向上及向下运动颗粒微元体的速度和数量变化，而且还考虑了所测颗粒微元体的浓度变化. 为了比较几种测量方法间的差别，采用PV4A型光纤测量仪，在循环流化床冷态实验装置上测量了不同操作条件下的颗粒速度，并对3种方法的计算结果进行了对比. 结果表明，在高气速、低颗粒浓度条件下，3种方法计算的颗粒时均速度相差较小，而在低气速、高颗粒浓度条件下，3种方法计算的颗粒时均速度相差较大，并且本文方法所计算的颗粒质量流率与实际测量值最接近.     

气固两相流作用下工程玻璃的冲蚀性能及损伤机理研究

根据内蒙古中西部地区风沙环境特征,采用气流挟沙喷射法,通过模拟风沙环境侵蚀实验系统,对比分析冲蚀力学参数对不同特性工程玻璃冲蚀率的影响规律,并结合扫描电镜(SEM)分析其损伤机理.结果表明:钢化玻璃的冲蚀率随冲蚀角度的增加而增大,在90°时达到最大值,表现出脆性材料的特征;有机玻璃的冲蚀率随冲蚀角度增加先增大后减小,在45°处达到最大值,90°时为最小值,表现出半塑性材料的特征.两种玻璃的冲蚀率随沙流量的增加,先迅速减小后趋于平缓;随速度的增加而增加.在高角度冲蚀时,钢化玻璃和有机玻璃冲蚀率和冲蚀速度回归曲线的速度指数较接近,分别为3.94和3.66,均偏离了理论预测的范围.钢化玻璃高角度冲蚀损伤严重,其表面冲蚀损伤机理是与塑性区相关的残余应力,在冲击部位产生横向裂纹,裂纹不断扩展在材料表面交叉引起材料流失;有机玻璃低角度冲蚀磨损严重,其损伤机制主要是微切削作用,损伤程度由材料的硬度控制.     

SK静态混合器中液液两相流的标准欧拉模型和拉格朗日模型

利用计算流体动力学（CFD）模拟SK静态混合器中液液两相流动。采用欧拉模型中的代数滑移混合模型（ASM）,预测通过混合元件的压降、速度场和两相的体积分数分布。拉格朗日方法被用来追踪静态混合器中离散相的运动轨迹,用粒子的运动轨迹来分析混合的停留时间。     

负压差立管气固流动的不稳定性实验分析

负压差立管内气固两相流具有流动的不稳定性,比较典型的是颗粒流量的不稳定性. 实验表明这种不稳定性主要有两种形式,一种是流量偏移,流量从一个值逐渐或突然转变为另一个值,这种现象一般发生在立管的入口或出口,是颗粒失流化架桥产生的;另一种是流量振荡,流量在一定的范围内发生波动变化,即低频脉动流动,这是颗粒逆压力梯度流动压缩气体造成的. 负压差立管气固流动的不稳定性对工艺过程的运行具有潜在的危害性.