气力输送中固相流量测量传热法的研究

将一电加热的传感探头置于气固两相流中,不同流速、浓度及颗粒直径的流动介质将与探头产生不同的传热效果,在确定的输送风量（ 风速） 条件下,通过探头的电加热功率和测取探头的表面温度来测量气固两相流中的固相流量。在模拟稀相气力输送的试验台上,对窄筛分石英砂做了大量不同条件下的输送实验。研究表明,该文首次提出的传热法为气力输送中固相流量的测量提供了一种简单可靠的新方法。图４ 参４     

适用于电站锅炉的气固两相流电容相关流量测量系统

针对于电站锅炉的气固混合物流特性,提出了一种针对气固两相流质量流量进行在线连续测量的方法。通过电容传感器对被测固相浓度的测量,获取电容传感器与被测固相质量浓度的关系;提出气/固两相流互相关算法,对双电容传感器构成的电容相关流速测量系统进行研制,完成气固两相流电容相关流量的测量。实测结果表明,该气固两相流电容相关流量系统能够应用于电站锅炉煤粉检测的需求。     

水平渐扩管后气固两相流流动特性的试验研究

为研究气固两相流流经水平渐扩管后的流动特性,采用PIV技术对不同粒径固体颗粒、不同气体流量以及不同颗粒入口位置的气固两相流流动工况进行测试。试验发现,在管道截面扩大后,固相的存在明显加快了气相的速度,并且只有一定直径的固相才能使气体获得相对较高的速度;对于同一流量,固相颗粒的入口位置不同,也会对颗粒在管道中的流动速度产生很大的影响。     

循环流化床内稠密气固两相流动的数值模拟

颗粒团聚是稠密气固两相流动中的一个重要现象，该文定义了颗粒团聚合力的概念来表征稠密气固两相流动中颗粒所受到的团聚效应，对单个颗粒进行了全受力分析，得到了聚合力的线形模型表达式。采用聚合力的线形模型，将两相流场分为稀相区和浓相颗粒团，将颗粒团视为整体离散相，文中数值模拟了循环流化床内的稠密气固两相流动，得到了床内颗粒团分布、颗粒团大小、床内空隙率、气相速度、颗粒相速度的详细分布，揭示了循环流化床内稠密气固两相流场的规律，以及循环流化床内两相流场的核心—环形流动结构。计算结果与前人实验结果相符并表明，采用该模型及其算法模拟循环流化床内稠密气固两相流动是可行的。     

基于ECT的气固两相流颗粒浓度在线无损检测

颗粒浓度是描述气固两相流动状态的一个重要参数。 推导了颗粒浓度与 ECT 传感器输出电容信号之间的关系,在此 基础上开展了气固两相流颗粒浓度在线无损检测研究。 在 COMSOL+MATLAB 环境下进行气固两相流颗粒浓度测量模拟实验, 定量评估了图像法和电容法颗粒浓度测量精度。 在循环湍动流化床冷模装置上进行了初步的颗粒浓度测量实验研究,实验结 果显示,在 200、300 和 400 mm 床层测量高度处利用图像法测得的颗粒体积浓度值分别在 0. 26 ~ 0. 75、0. 09 ~ 0. 33、0. 04 ~ 0. 31 范围内上下波动,而电容法的颗粒体积浓度测量值波动范围为 0. 27~ 0. 68、0. 09~ 0. 47、0. 04~ 0. 26。     

螺旋翅片管翅片间气固两相流颗粒速度特性的实验研究

考虑到电厂锅炉尾部烟道烟温低,飞灰颗粒硬度大,螺旋翅片管以其良好的换热效果和耐磨特性,被广泛应用于上述烟气环境中。在实际运行过程中,螺旋翅片管的磨损明显受到固相颗粒速度分布特性的影响。通过搭建基于PDA测量技术的气固两相流测试实验台,对螺旋翅片管翅片间气固两相颗粒速度特性进行了实验研究。结果表明,当来流速度相同时,在相同翅片高度的条件下,翅片间入口处固相颗粒的速度随着翅片间距的减小而减小;而在相同的翅片间距条件下,靠近基管处固相颗粒的速度随着翅片高度的增加而减小。     

炉内喷钙输送特性的工程试验研究

为了研究炉内喷钙气力输送气固两相流的输送特性,对实际的工业气力输送系统进行1∶1实验台改造。首先进行了系统的耗气量与输送量的特性试验;然后进行了系统的固气比与耗气量、输送量和总压的特性试验;最后考察了喷嘴位置对总压、输送量的影响。实验研究表明:炉内喷钙气力输送流动模式以稀相输送为主,表观气速约为12~15 m/s;输送量和耗气量的特性曲线与总压和固气比的特性曲线,有相似趋势,在开始时线性增加,然后趋势逐步变得平缓;喷嘴位置存在最佳值32 mm。研究结果对炉内喷钙气力输送系统的工程设计、运行和理论研究提供依据并具有指导作用。     

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.     

考虑气相压缩性的高压密相气力输送数值模拟

为研究在高压密相气力输送过程中输送气体的可压缩性对输送管道中气固两相流动特性的影响,建立了考虑气体可压缩性的多相流模型,并应用该模型将可压缩工况与不可压缩工况进行对比。结果表明:相对于不可压缩气固两相流模型而言,可压缩气固两相流模型增加了管道中心两相速度和管壁附近的两相脉动速度,导致流动的扰动性增强。     

流化床气化炉气固两相流三维数值模拟

为了研究流化床内气固两相的流动特性,阐述了应用CFD软件Fluent进行流化床内气固两相流数值模拟的计算模型及数值方法,数值模拟选用双流体模型结合颗粒动力学进行流化床内三维的气固两相流模拟,并对数值模拟结果进行了分析.模拟结果表明,该计算模型能够研究流化床初始流化过程,分析某一瞬时颗粒轴向、径向固含率及速度场分布,研究单个气泡周围颗粒速度矢量.     

气固两相流横掠圆管传热的研究

本文根据气固两相流横掠圆管的传热机理，建立了能综合考虑颗粒运动轨迹、颗粒与壁面的碰撞频率、碰撞角度、颗粒在壁面停留时间、颗粒与壁面接触面积、固体颗粒浓度、颗粒粒度、圆管位置、烟气流速和温度等因素对气固两相流传热影响的两维数学模型。模型通过对流场和颗粒场的计算可较好地模拟气固两相流传热过程的复杂性和随机性，模型计算结果与实验相吻合。本模型可为工程应用提供较可靠的计算方法。     

W型火焰煤粉锅炉炉内过程的综合数值模拟及流场的实验研究

本文对Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、换热和气固两相湍流燃烧进行了全面的数值模拟及冷态流场试验研究。文中详细预报了上安电厂Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、温度场分布、各气相组份浓度场分布、发热率分布、煤粉颗粒的燃尽情况及机械未燃烧损失和化学未燃尽损失等     

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。     

阳泉二电厂W火焰锅炉燃烧数值试验研究

对W火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、换热和气固两相湍流燃烧进行了全面的数值模拟,详细预报了几种工况下阳泉二电厂W火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、温度场分布及煤粉颗粒的燃烬情况等,以寻求最佳的燃烧工况。     

分区流化床内床料的横向迁移和传热特性

在自建的水平循环分区流化床冷态实验台上,采用示踪剂法和传热探针法,分别研究了分区流化床内床料的迁移特性和探针的传热特性;分析了流化风速、颗粒粒径、隔板高度、引射风量、探针位置和取向等因素对传热、传质特性的影响。研究表明：随着流化风速、初始床高和引射风量的增加,颗粒迁移量增加;在相同流化风速条件下,低床区的抛撒量明显高于高床区。当流化风速超过最小流化风速,传热系数随流化风速的提高迅速增加,且达到最大值,然后稍有下降;传热探针背风面的传热系数总体上比迎风面的大;传热系数随床高的增加呈现下降的趋势。总体上,颗粒横向迁移对传热效果的提高有利,在颗粒稳定迁移条件下传热系数的提高值约为30%。     

管内空气-煤粉混合气流在水平加热段中传热特性的研究

首先在总结前人研究的基础上,采用改进后的试验研究方法,在多相流动热态试验台上对水平管加热段内空气－煤粉混合气流的传热特性进行了实验研究,得出了热空气与煤粉在加热段内的换热准则Ｎｕ数,然后进行相应的误差分析和建立相应的数学模型,应用实全得出的换热准则Ｎｕ数,采用数值模拟的方法对空气－煤粉气流在水平加热段内传热特性进行了计算,结果表明试验得出的Ｎｕ数具有较高的精度。     

平面阵列电容式固体颗粒速度测量方法研究

颗粒流动速度是反应气固两相流动状况的重要参数,提出一种全新的基于平面阵列式电容传感器的固体颗粒速度测量方法。首先利用三维电磁场仿真软件Ansoft对传感器建模,获取其空间轴向灵敏度的基础上,对其空间滤波特性进行理论分析,并得到了速度测量的数学关系式。在此基础上,设计了一套基于平面阵列式电容传感器测量固体颗粒速度的系统,并在重力输送实验装置上进行了实验验证。实验结果表明,颗粒流动速度1～3 m/s时,颗粒速度与传感器输出信号频谱宽度呈线性关系,测量相对误差低于9%,测试系统重复性误差优于11%。