一种辐射传热混合模拟方法

采用Monte-Carlo法与热流法相结合的一种混合模拟方法进行三维封闭空腔内参与性介质的辐射传热计算,分析了炉膛内比热流参数的分布规律,并将计算温度场与区域法、热流法计算结果进行了比较.分析表明,该混合模拟方法计算结果合理,精度好,效率高,是一种很有工程应用价值的炉内辐射传热计算方法.     

稀土尾矿泡沫陶瓷用于催化低浓度甲烷燃烧

为了探究白云鄂博尾矿中甲烷催化燃烧机理,采用有机泡沫浸渍法成功制备出泡沫陶瓷材料,以聚氨酯海绵为模板,稀土尾矿和添加剂(羧甲基纤维素、十二烷基苯磺酸钠、硅溶胶等)为浆料,玻璃板挤压成型并950℃烧结可制得泡沫陶瓷催化剂;利用XRD、SEM、H2-TPR、XPS等测试手段,研究泡沫陶瓷的形貌、价态及氧化还原等物理化学性质...     

超导磁选白云鄂博尾矿稀土颗粒捕获及聚集行为

超导磁分离技术中,稀土矿物颗粒在磁介质上的聚集半径与磁介质填充率应相互匹配,以确保高效的矿物分离效果和提高稀土尾矿资源利用率。基于颗粒轨迹模型,探究了矿浆流速对颗粒捕获的影响并建立了颗粒饱和聚集模型,以计算稀土矿物颗粒单体及其连生体在磁介质上的饱和聚集半径、聚集半径和磁介质间距关系,从而优化磁介质填充率。并通过颗粒沉积试验,验证了聚集模型的正确性。研究结果表明,矿浆流动速度最优为0.1 m/s时有效去除了杂质萤石矿物。磁介质有一个临界填充率,高于临界填充率不会发生堵塞。随着磁介质直径的增加,颗粒饱和聚集半径r_Ba和磁介质临界填充率逐渐增大,当连生体度为1/20的稀土连生体与磁介质直径为0.06 mm时,临界填充率为5.6%。当磁介质直径为0.4 mm时临界填充率为20.6%。本研究结果为稀土矿物的高效分离提供了重要的理论基础,也为工业生产中磁分离技术的优化与设计提供了可靠的参考依据。     

含铌铁水预处理脱硅保铌的研究

 为防止铁水预处理脱硅过程中脱铌,通过中频感应电炉底吹氧气冶炼含铌铁水,研究了铁水预处理吹氧过程中不加渣和加入造渣剂吹炼过程中脱硅保铌的行为及铁水中各元素含量的变化规律。试验结果表明：在铁水温度1623K加入碱度为4的CaO-SiO2-CaF2的造渣剂、供氧强度为0. 5m3/(t·min)时吹氧冶炼,铁水中的硅含量降低到0. 012%(质量分数,下同)时,铌才开始氧化,脱硫率为83%,磷含量不变;在相同的温度和供氧强度,不加造渣剂吹炼时,铁水中的硅降低至0. 16%时,铌开始氧化,硫和磷含量不变;有渣吹炼脱硅保铌终点硅含量是无渣吹炼脱硅保铌终点硅含量的10%,显著脱硫。     

平焰炉内燃气管位置对NO_x生成特性的影响

控制氮氧化物(NOx)的生成是燃气炉燃烧过程洁净优化的重点。采用燃气试验炉和综合烟气分析仪等设备,研究了燃气管插入深度对平焰燃气炉内火焰特性、温度场和烟气中NOx生成特性的影响规律。准确测量了不同燃气管插入深度下炉内中心垂直剖面温度和烟气中NOx含量,分析了不同燃气管插入深度条件下炉内火焰特性。结果表明:适当降低插入深度可以使燃烧区域扩大并降低炉膛顶部局部高温区温度,进而有效降低烟气中NOx的含量。     

空燃比对平焰燃烧特性影响的冷态实验

 为研究加热炉内平焰烧嘴下方燃烧速度场的主要机理,采用相似和模化理论建立了冷态实验模型。应用粒子激光测速(PIV)技术对旋流强度为176、空燃比分别为1368、1939、2167的烧嘴下方的湍流速度场进行了测量,得到了主燃烧区域速度场的分布特性,并分析了空燃比对速度场的影响规律,得到了回流区顶部宽度、径向速度最大值出现的位置随空燃比的变化趋势,同时也得知径向速度最大值、轴向速度最大值均随着空燃比的增大而增大。首次得出不同空燃比下速度分量的最大值沿射流长度衰减的无因次曲线。     

平焰燃烧加热炉内流体流动的数值模拟

采用有限体积法开发了ALE框架下的三维非稳态流体流动的数值模拟程序，对包钢平焰燃烧加热炉内的冷态流场分布进行了计算模拟，并且为了优化炉内流体流动，改进了旋流烧嘴的设计。模拟结果显示：采用优化烧嘴后炉内气流分布更加合理,建议生产中采用优化设计烧嘴。     

多旋流烧嘴加热炉内冷态流场的数值模拟研究

在任意拉格朗日－欧拉（ALE）框架下，采用有限体积法开发了三维非定常流体流动的数值计算程序，利用该程序对包钢多旋流平焰烧嘴步进式加热炉内的冷态流动场分布进行了计算模拟，并与无旋流烧嘴加热炉内场进行了比较，发现多旋流烧嘴加热炉内的流场分布更加合理，且与生产中所观察到的情况一致，对生产实际有重大的指导意义。     

处理层流燃烧过程中化学反应的一个数学模型

在用有限体积法开发的三维非定常流体流动模拟程序的基础上，根据Arrhenius公式，建立了燃烧过程中的化学反应模型，并对封闭燃烧室内预混气体燃烧现象进行了模拟，给出了点火结束后燃烧室内不同时刻的速度场，温度场和浓度场，模拟结果对研究燃烧过程具有重要的参考价值。     

U71Mn钢在氧气中高温脱碳实验研究

为了研究U71Mn重轨钢在氧气中的高温脱碳规律,对U71Mn重轨钢进行了氧气中950,1050,1150和1250℃等4个不同温度条件下的恒温30,60,90,120 min的加热,通过金相法检测了上述条件下的脱碳层深度,在考虑碳扩散和氧化后,进行了脱碳动力学计算.结果表明:在氧气气氛下,U71Mn钢在950～1150℃温度加热时,脱碳层深度随温度升高而逐渐增加,超过1150℃以后,脱碳层深度逐渐减小,1150℃时脱碳层深度最深.在950 ～1150℃,碳原子的扩散长度与加热时间的平方根成线性关系,扩散激活能为87.41 kJ/mol.