【摘 要】
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基于气体分子运动论和颗粒动理学,建立超细颗粒气固两相流流动模型.模型考虑了气相与颗粒聚团及颗粒聚团之间的动量和能量的传递和耗散.建立超细颗粒固相粘性系数、超细颗粒压力等特性参数计算模型.超细颗粒聚团改变了单颗粒碰撞动力学以及颗粒相压力、粘性系数等输运特性.对超细颗粒气固两相流动的模拟计算表明,超细颗粒的聚团形成的大颗粒聚团具有积聚在床下部的趋势,而小颗粒聚团具有分布在床上部.模型模拟计算颗粒聚团直
【机 构】
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哈尔滨工业大学动力工程系(哈尔滨)
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基于气体分子运动论和颗粒动理学,建立超细颗粒气固两相流流动模型.模型考虑了气相与颗粒聚团及颗粒聚团之间的动量和能量的传递和耗散.建立超细颗粒固相粘性系数、超细颗粒压力等特性参数计算模型.超细颗粒聚团改变了单颗粒碰撞动力学以及颗粒相压力、粘性系数等输运特性.对超细颗粒气固两相流动的模拟计算表明,超细颗粒的聚团形成的大颗粒聚团具有积聚在床下部的趋势,而小颗粒聚团具有分布在床上部.模型模拟计算颗粒聚团直径分布与实测值相吻合.
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浓淡燃烧是当前煤粉燃烧的一个重要趋势.利用CFD商用软件FLUENT,应用Eulerian/Lagrangian方法,采用非一致性网格生成技术,对四角切向燃烧锅炉浓淡煤粉燃烧及炉内过程进行了数值模拟.结果表明:在本文的研究参数范围内,煤粉浓淡比3:1是最佳浓淡比,对应的浓侧煤粉浓度为0.624kgcoal/kgair;浓淡煤粉燃烧具有稳燃作用;炉膛出口截面上烟温的计算值与实测值吻合较好.
本文从颗粒的全受力分析、气固两相流系统能量的趋于稳定法则、及直接从当量直径折算这三种方法着手,经理论推导,得到了稠密气固两相流中颗粒密集效应(颗粒密集团聚合力)的定量表达式,并采用三种颗粒密集团聚合力计算模型研究了一典型两相流场中区域内颗粒的密集效应的大小.本文提出的模型能定量揭示气固两相流中颗粒密集效应的大小,对发展稠密气固两相流理论尤其是稠密气固两相流动的数值模拟有着重要意义.
本文采用IFA300恒温式热线风速仪,首次使用六线涡量探针及其定位坐标系统,对具有普适性的HG-2008-YM2型切向燃烧煤粉锅炉燃烧器区的涡量场进行了测量,采用兰金复合涡(Rankine Vortex)旋涡模型描述了四角燃烧器射流向火侧的剪切大涡,由冷模试验确定了该剪切大涡的尺度及其旋转速度,该剪切大涡的涡核半径r为25mm,炉内流体微团作刚体式旋转的角速度为-1.56×10r/min(转/分)
本文利用IFA300恒温式热线风速仪,首次使用三维可移坐标架给六线涡量探针定位,并用伺服电机驱动其固定座,采用条件采样技术测量了引进型切向燃烧煤粉炉内多组小屏尾部的涡量场.将多组小屏比拟为薄板机翼,研究了由于上升气流螺旋形流动和绕流过薄板翼的复合结果,在多组小屏尾部形成的分离涡,确定了分离涡的大小.研究发现:分隔屏(前屏)区尾部,炉膛右半部分有明显的分离涡,并且有些分离涡伴有方向相反的另一涡出现.
将KO和NaO添加剂按不同比例掺入煤灰中制成混合灰样,对混合灰样的熔融特性进行实验研究,采用x衍射图谱得到混合灰样不同温度矿物组成,并利用三元系统相图及热力学平衡计算进行分析.结果表明,在还原性气氛下,混合灰样灰熔点特性曲线与KO-AlO-SiO和NaO-AlO-SiO三元系统相图液相线温度曲线相似;在高温下混合灰样的矿物组成与三元系统相图的矿物组成及热力学平衡计算结果基本一致.
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预测汞的排放及其形态必须了解燃煤烟气中汞的化学反应机理.本文用量子化学从头计算MP2方法,在SDD基组水平研究了煤燃烧过程中汞与含氯气体的反应机理,优化得到反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型.在同一水平上计算能量,同时进行零点能校正,并以此能量计算活化能和反应热效应.采用经典过渡态理论计算反应速率常数,并与文献数据进行比较,结果比较吻合,表明量子化学是研究汞等痕量元素与气体反应的机理和动力学参
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