喷嘴出口射流速度对气固喷射器性能的影响

气固两相流动固有的复杂性使得国内外学者更多地通过试验的手段去分析影响气固喷射器性能的主要参数。从国内外有关气固喷射器的试验资料出发，分析了喷射器的喷嘴出口射流速度对气固喷射器性能的影响。     

气固喷射器内气固两相流动三维数值模拟

利用拉格朗日和欧拉法相结合的三维数值模拟技术,对收缩型气固喷射器内的气固两相流动进行数值模拟研究.该文的数值模型考虑了气固两相的双向耦合作用以及颗粒碰撞.在他人研究结果的基础上,分析推导出密相气固两相流中固体颗粒运动动能与携带流体的动能之间的新的转换关联式.文中通过对气固喷射器内气固两相流流动的模拟计算,发现驱动气体在喷射器中心会形成一相对“稳定”的射流区域,而固体颗粒也存在积聚区,针对喷射器内存在固体颗粒堆积现象,本文对气固喷射器的结构设计提出了相应的改进措施.     

强电场对低速气固两相流体运动影响的模拟试验研究

研究小粒径固—气混合流体在强电场区域的运动规律对于解释沙尘气候环境下线路绝缘子表面污秽沉积、间隙击穿、不明闪络等绝缘事故具有促进作用。文中基于人工模拟试验,利用PIV技术系统研究了低速混合流体的流电耦合运动规律,综合对比了电场不均匀度、电压等级、风速等因素对于流场分布的影响。结论发现:在不均匀电场下,电场对于流场的作用要明显强于均匀电场,且随着外施电场强度的增加而增加,随风速的增加而有所减弱;均匀电场下粒子有向负极板运动的趋势,而不均匀电场下粒子因为电晕作用而荷电明显,易于向正极板运动。相关结论对于深化沙尘环境下输电线路外绝缘特性研究,特别是小粒径颗粒荷电机理具有积极意义。     

结构参数对喷射器内二维流场的影响

运用计算流体力学软件Fluent对喷射器内二维流场进行数值模拟计算.分析了第二喉管径向和轴向尺寸以及吸收室轴向长度对喷射器性能的影响.计算结果表明,在一定的设计工况下,混合室及吸收室轴向长度尺寸的改变会极大地影响波系结构;存在一个最佳的混合室直径对应于最大的喷射系数.给出了最佳几何参数下的主要物理特征.     

双通道煤粉燃烧器冷态流场的PIV测量

双通道燃烧器是利用两股一次风的强烈引射,形成高温烟气的回流区,使燃烧器具有较强的稳燃作用。回流区长度及回流量对其着火和稳燃有重要的影响。该文介绍利用粒子成像测速仪(PIV)定量测量了双通道燃烧器出口附近的冷态速度场的实验,分析了不同工况下的燃烧器出口的流场特性。     

尾水管内流场PIV测试技术研究

本文介绍了在 HL220转轮改型模型试验中,针对尾水管内的流动,采用2D—PIV 激光内流速测试设备对尾水管锥管、肘管、扩散管内的多个平面进行的内流测试。文中详细给出了有代表性的5个工况下转轮出口位置径向面和子午面的流动瞬态时均化结果,对内部固定位置的瞬态速度变化特征给出了速度的变化曲线。PIV 内流测试结果为准确认识尾水管内的流动演变提供了依据。     

410t/h循环流化床锅炉防磨梁对边壁气固流场影响的数值研究

对410 t/h循环流化床(CFB)锅炉加设多阶防磨梁前、后炉内气固流场分布规律进行数值模拟,研究了加设防磨梁后对炉膛内固相平均浓度、边壁区域固相浓度和轴向速度分布的影响。结果表明:炉内加设防磨梁后,炉膛密相区颗粒平均质量浓度有所下降,而稀相区略有增大;无防磨梁时,四周边壁颗粒浓度分布较为均匀;加设防磨梁明显破坏了边壁颗粒下降流的连续性,且四周边壁颗粒浓度分布规律存在较大差异;2层防磨梁之间边壁下降流颗粒浓度的增加速度远远大于无防磨梁时此区间的增加速度,且最下层防磨梁区间与其他防磨梁区间颗粒浓度分布存在较大差异;无防磨梁时,炉膛后墙颗粒浓度分布与其他边壁存在较大差异;加设防磨梁后,只在后墙出口区域存在明显差异;加设防磨梁后,边壁区域颗粒下降流总体速度随床高降低而减小,与无防磨梁时趋势相反,能明显减轻炉膛中下部磨损较为严重区域的壁面磨损。     

带有侧边风的气固两相射流混合特性的实验研究

带有侧边风的燃烧器在电厂锅炉中得到广泛应用，侧边风往往布置在一次风射流的背火侧，可以起到防止水冷壁结渣和高温腐蚀的作用。该文通过气固两相模化实验，采用基于光学波动法的激光光纤探针对带有侧边风的燃烧器出口射流的混合特性进行了试验研究，获得了带有侧边风的气固两相射流沿程各截面固相浓度分布规律以及侧边射流的混合特性，试验结果对深入了解气固两相射流的发展规律、平行射流的混合特性以及电厂锅炉燃烧器的设计有指导意义。     

平面流分离器内气固流动和分离性能的研究

通过对气体流场的测量，颗粒运动轨迹的计算分析以及冷态模型的实验研究，探讨了气固两相在分离器内的流动规律和固相分离的机理及特点，分析了结构形状等因素对气固分离的影响，提出了改善仞了器性能的建议和措施，为工程设计提供了参考依据。     

水平浓淡燃烧器出口气固浓淡射流的混合特性研究

水平浓淡燃烧器出口射流在水平方向上分为浓淡两股，浓煤粉射流位于向火侧而淡煤粉射流位于背火侧，以实现稳定着火，防止炉内结渣和高温腐蚀，并起到降低氮氧化物(N0，)排放的作用，但由于浓淡两股煤粉空气射流之间仅有较薄的隔板加以分隔，因此往往存在浓淡煤粉射流是否在出口后不久即发生混合，导致浓淡分离效果丧失的疑虑。该文通过气固两相模化实验，采用基于光学波动法的激光光纤探针对水平浓淡气固两相射流在燃烧器出口外浓淡两股射流的混合特性进行了试验研究，结果表明水平浓淡燃烧器出口气固两相射流的浓淡分离效果能在较长的射程内得以维持，从而保证了浓淡燃烧的优点。     

高通量循环流化床上升管气固流动特性实验研究

以直径0.06 m、高5 m的高通量循环床提升管中气固两相流大量试验数据为基础,考察在高颗粒循环量和较高气体表观流速下,平均粒径为140 mm、密度为2 700 kg/m3的Geldart B 类颗粒气固流动特性。试验发现,截面平均颗粒浓度分布总体上为下浓上稀,并随操作气速的增大而减小,悬浮上升流动结构区域随着颗粒循环速率的增大而向上延伸。滑移因子、截面平均颗粒浓度与无量纲滑移速度之间存在显著相关性。此外,床层总压降和截面平均颗粒浓度随固气质量比的增加而增加,在上升管下部截面平均颗粒浓度受固气质量比的影响比上部大。     

Experimental Study of Flow Field at the Outlet of Dual-Channel Burner

This paper presents an experimental study resull of flow field of a dual-channel burner. In order to solve the ubiquitous problem of bad rigidity nf jets in dual-channel burners, wedges with different arrangements and structural parameters were added to different positions at the outlet of the burners. Laser Particle Image Velocimetry(PIV) was used in this study to measure the flow field to investigate influence of the wedges on flow field of the dual-channel burner. Experimental study shows that fixing wedges at both fight and left sides of the burner‘s outlet can increase the intensity of recircutation without changing the size of the recirculation zone and enhance the rigidity of jets vin increasing speed of the two primary air jets at the outlet.     

集成内循环双速流化床脱硫塔内气固两相流动的试验研究

提出了集成内循环双速流化床脱硫塔的工艺,利用激光多普勒粒子动态分析仪(PDA)对塔内的气固两相轴向速度、切向速度和颗粒浓度进行测量。对塔内的气固流动特性以及旋流结构和槽形分离器对内循环的贡献进行研究,为优化脱硫塔工艺设计提供依据。     

循环流化床炉内气固两相流流体特性研究

通过对两相流的概念以及循环流化床锅炉炉内气固两相流的特点和规律的阐述,并结合循环流化床锅炉炉内两相流的表现形式,运用物理学的基本知识,比较分析了气固两相流与水流之间的联系与区别,阐述了锅炉内流态化的特点及其规律,从而对循环流化床锅炉有了重新认识。     

应用于循环流化床锅炉气固流动和燃烧的CPFD 数值模拟

利用计算颗粒流体力学(CPFD)商业软件 BarracudaTM对工业循环流化床锅炉中的气固流动和燃烧过程进行了数值模拟,通过模拟得到了炉膛从启动到稳定运行的动态变化过程。在气固流动方面,结果体现了循环流化床锅炉中炉内颗粒的整体流动形态和特性,并准确预测出磨损的发生位置;在燃烧方面,计算结果证明采用简化的煤燃烧机制是合理有效的,得到的炉膛温度分布和气体成分分布均与实际测试情况吻合。验证了利用 CPFD 手段预测循环流化床中气固流动和燃烧过程的潜力和可行性。     

固态医疗垃圾循环流化床不同密相区形状对气固运动特性影响的数值研究

医疗垃圾的燃烧处理技术中,有层燃炉、旋转窑炉、流化床焚烧炉等。但是,到目前为止,仍没有一种适合固态医疗垃圾特征的垃圾焚烧炉。文中在深入分析循环流化床流动和燃烧机理,以及固态医疗垃圾(SMW)特征基础上,提出了不同密相区结构形状(球形、椭球形、方形体)的固态医疗垃圾循环流化床(SMW-CFB),并针SMW-CFB各段特征,分段建立了描述SMW在循环流化床中的三维气固两相流动数学模型,应用SIMPLE算法,采用k-ε／RNG封闭模型,对不同密相区形状时其气固流动特性进行了数值模拟。结果表明:球形密相区湍流强度最大,方形体密相区湍流强度最弱;在近壁面,球形和椭球形密相区存在回流,并随着一次风量增加,回流变得更加明显;固态医疗垃圾颗粒进入分离器的时间随着密相区结构形状不同相差较大,密相区不同形状时,颗粒运动进入分离器的时间不一样,椭球形时间最长,达3．7 s,球形体密相区次之,达3．3 s,方形体密相区最短,但也在3 s以上。球形和椭球形密相区有助于垃圾颗粒与风充分混合接触,有利于垃圾颗粒的燃烧。     

基于蒙特卡罗法的脱硫塔内气固流动数值模拟

用欧拉法处理气相场的同时用基于拉格朗日法的直接数值模拟蒙特卡罗(direct simulation Monte Carlo,DSMC)法处理离散颗粒场,对循环流化床烟气脱硫塔内气固两相流动特性及其优化进行了数值模拟。基于非结构网格进行数值求解,采用四向耦合方法严格地考虑颗粒-流体、颗粒-颗粒、颗粒-器壁间相互作用,并应用高效的非结构网格搜索法,实现气固相间一一映射的耦合作用与反馈。获得了加装导流板组前后,脱硫塔内气固流动特征、轴向速度分布以及固相颗粒浓度分布,同时对影响颗粒停留时间及颗粒碰撞率的关键因素进行了分析。结果证实了调节脱硫塔内多相流动的必要性与有效性;调节后,塔内两相流动及其分布呈理想对称状态,塔内空间得到了充分利用,各粒径档颗粒停留时间比较一致;颗粒停留时间与气相场分布及颗粒物性密切相关;调节后,床内颗粒碰撞率明显低于调节前。     

再燃风射流穿透性能的粒子动态分析试验研究

在主燃区过量空气系数α=0.9,针对不同的二次风摆角和停运不同的一次风,利用PDA测试系统对冷态模化的炉膛再燃区域气固两相流场的速度和粒子粒径进行了6种工况的测量,研究了不同工况下再燃喷口射流在炉膛中的穿透性能。试验表明增大二次风的摆角使得再燃射流在炉膛中的穿透性能明显减弱,停用不同一次风对再燃风的射流的影响相对较小,速度衰减规律与之相反。各工况在xy、zx平面气流混和特性基本一致,气流法向yz平面气流混和特性差异较大。     

采用粒子图像测速技术测量的预混式双流体静电雾化流场特性

为实现高湿环境下稳定的荷电喷雾,采用空气电离与液雾混合的荷电方法,设计了一种基于预混式双流体静电雾化喷嘴的喷雾系统,借助粒子图像测速技术(PIV)对喷嘴在不同气液比和不同电压下的喷雾流场进行了测量分析,获得了不同工况下喷雾速度场与喷嘴内部旋流场的变化规律。实验结果表明:随着气液比的增加喷雾核心区的雾滴最大速度没有明显变化,但核心区内雾滴群的高速运动区域增大,并由流场中上游向下游延伸;此时喷雾流场的湍流程度显著增强,喷雾集束性逐渐减弱,并衍生出较多尺度小且分散度高的涡。随着电压的升高,喷雾流场不同区域的扰动程度存在差异性,电场对荷电喷雾核心区的流场影响不大,但对液束边缘处扰动程度较为明显,表现为流线变得杂乱,产生较多小尺度涡。     

凝结水精处理混床内部流场优化及应用

为解决凝结水精处理球形混床周期制水量低的问题,从混床内部流场分布进行分析,问题主要由内部流速分布不均匀导致的偏流、局部射流所引起。混床的进水采用多管进水装置,利用绕丝筛管布水的均匀性,使混床内部流速分布均匀性得到有效改善,混床周期制水量大幅提高。