本文主要研究内容
作者彭昕（2019）在《含细长颗粒的洗涤冷却室内多相分布特性研究》一文中研究指出：在工业气化炉运行中发现,具有一定长径比的细长颗粒会桥接和沉积在洗涤冷却室内构件上,严重时可造成洗涤冷却室内堵渣、液位波动和粗煤气带液等问题,从而影响气化炉的稳定运行。本文以此为研究背景,采用尼龙短纤为模拟物,对含细长颗粒的洗涤冷却室内的气-液-固多相分布特性进行了深入的冷态实验研究,以期为含细长颗粒的洗涤冷却室内的流体力学研究提供理论借鉴和工程实践指导。(1)采用直接取样法、双探头电导探针法和高速摄像法,对洗涤冷却室内细长颗粒和气体的局部分布特性进行研究。结果表明:洗涤冷却室液池下部的液固流动区可分为:气相湍动作用区、回流区和二次流动区。在细长颗粒的阻碍和团聚效应影响下,液固流动区的轴向局部固含率呈现波动分布,径向局部固含率分布则受细长颗粒的横向漂移速度所影响;气相湍动作用区和回流区的径向局部固含率的波动较大,而二次流动区呈现为环状流动,其径向局部固含率在流体和细长颗粒的“壁面效应”影响下,呈现中心高、边壁低的特点。而洗涤冷却室液池上部的气液固混合区则可分为:下降管出口区、破泡板区和泡沫层区。在负浮力和逆压力梯度的作用下,下降管出口区的气体沿下降管外壁向上呈羽流流动;破泡板区的局部气含率的径向分布呈明显的近中心峰分布,与内构件和流动形态等密切相关;泡沫层区主要发生气泡的聚并与破碎、液滴的形成与飞溅。(2)利用截面面积法和体积平均法得到截面平均气含率和床层平均气含率,根据局部气含率和无量纲最大气泡弦长得到局部流型图,分析了表观气速、纤维体积浓度和纤维长径比对床层平均气含率的影响。结果表明:本文提出的修正的Kataoka&Ishii泡状流半经验关联式可对不同纤维体积浓度和纤维长径比下的截面平均气含率进行有效预测。局部气含率和气泡弦长均对局部流型有较大影响:近液池内壁区(区域Ⅰ)的气泡因受壁面剪切力的作用破碎而呈现泡状流动,环空部分的其他区域(区域Ⅱ和区域Ⅲ)则因冠状气泡的出现而变为冠状-泡状流;床层平均气含率随表观气速的增大而增大,在气泡数量增多和聚并几率增大的耦合作用下,其增幅逐渐变小;低表观气速时,纤维体积浓度增大,床层湍动受抑制,颗粒易附着于气泡之上,床层平均气含率略有升高。高表观气速时,纤维体积浓度增大,液相表观粘度增大,颗粒上的涡脱落增多,床层平均气含率则降低;随着纤维长径比的增大,纤维悬浮液小尺度的速度脉动受抑制,床层平均气含率逐渐增大;采用漂移流模型,引入拥挤因子和纤维数密度,建立了无纤维颗粒和含纤维颗粒的洗涤冷却室的床层平均气含率模型,模型预测效果较好。(3)将气泡弦长分布分组和气泡形状估计相结合,进行气泡弦长分布和接触探针的气泡尺寸分布之间的转换,并分析了表观气速、纤维体积浓度和纤维长径比的变化对不同区域的上升、下降和总气泡的气泡尺寸分布的影响。结果表明:区域I和区域II的上升气泡尺寸分布为单峰或双峰的宽峰分布,而区域III则主要呈尖锐的单峰分布。下降气泡尺寸分布在三个区域内均呈尖峰分布,总气泡尺寸分布则与上升气泡的一致。球状小气泡和非球状大气泡的大小以等效直径2 mm为界;表观气速的变化引起液相的湍动程度、流体与壁面间的剪切作用以及液相返混程度的变化,从而使上升、下降和总气泡的气泡尺寸发生改变;纤维浓度的变化通过影响湍流强度受抑制的程度和纤维的“隔离作用”来影响不同区域的不同气泡尺寸的变化;引入纤维数密度用以表征纤维的直径和长度所引起的纤维长径比的变化对不同区域的不同气泡尺寸分布的影响,气泡尺寸的变化主要由纤维-纤维间的作用、纤维-气泡间的作用和流体-壁面-纤维间的作用所决定。(4)通过核函数概率密度估计法得到气泡速度分布,利用解析变换法将接触探针的总气泡尺寸分布转换为床层中的总气泡尺寸分布,并依此计算得到了气液界面面积,分析了不同表观气速、纤维体积浓度和纤维长径比下的上升和下降气泡的速度分布以及界面面积分布。结果表明:上升气泡的平均速度在r/R=0.55处显著降低,在r/R=0.85处则出现最小值,下降气泡平均速度的径向波动随表观气速的增大而减小;上升气泡速度分布由区域Ⅰ的宽峰分布逐步转变为区域Ⅲ的尖峰分布,下降气泡速度分布在三个区域均呈现为尖峰分布;随着表观气速的增大,区域Ⅰ和区域Ⅱ中的上升和下降气泡平均速度增大,而在区域Ⅲ中,上升和下降气泡平均速度分别呈减小和波动分布;在不同纤维体积浓度下,上升和下降气泡平均速度由气泡平均直径的变化所决定。但对于下降小气泡而言,所处区域的流体流动和纤维体积浓度同样具有一定影响;在不同纤维长径比下,上升和下降气泡平均速度的变化与纤维密度数成反比,仅在区域Ⅱ处的下降气泡平均速度呈现出相反的趋势;在低表观气速(r/g=0.074 m/s)和高表观气速(r/g=0.37 m/s)下,界面面积的径向分布分别呈现中心峰分布和边壁峰分布;随着表观气速的增大,三个区域的界面面积均呈现增大的趋势;不同纤维体积浓度和纤维长径比下的界面面积主要受总气泡平均Sauter直径变化的影响:引入纤维体积浓度、纤维长径比以及无量纲半径等参数,得到了修正的Besagni&Inzoli界面面积关联式。
Abstract
zai gong ye qi hua lu yun hang zhong fa xian ,ju you yi ding chang jing bi de xi chang ke li hui qiao jie he chen ji zai xi di leng que shi nei gou jian shang ,yan chong shi ke zao cheng xi di leng que shi nei du zha 、ye wei bo dong he cu mei qi dai ye deng wen ti ,cong er ying xiang qi hua lu de wen ding yun hang 。ben wen yi ci wei yan jiu bei jing ,cai yong ni long duan qian wei mo ni wu ,dui han xi chang ke li de xi di leng que shi nei de qi -ye -gu duo xiang fen bu te xing jin hang le shen ru de leng tai shi yan yan jiu ,yi ji wei han xi chang ke li de xi di leng que shi nei de liu ti li xue yan jiu di gong li lun jie jian he gong cheng shi jian zhi dao 。(1)cai yong zhi jie qu yang fa 、shuang tan tou dian dao tan zhen fa he gao su she xiang fa ,dui xi di leng que shi nei xi chang ke li he qi ti de ju bu fen bu te xing jin hang yan jiu 。jie guo biao ming :xi di leng que shi ye chi xia bu de ye gu liu dong ou ke fen wei :qi xiang tuan dong zuo yong ou 、hui liu ou he er ci liu dong ou 。zai xi chang ke li de zu ai he tuan ju xiao ying ying xiang xia ,ye gu liu dong ou de zhou xiang ju bu gu han lv cheng xian bo dong fen bu ,jing xiang ju bu gu han lv fen bu ze shou xi chang ke li de heng xiang piao yi su du suo ying xiang ;qi xiang tuan dong zuo yong ou he hui liu ou de jing xiang ju bu gu han lv de bo dong jiao da ,er er ci liu dong ou cheng xian wei huan zhuang liu dong ,ji jing xiang ju bu gu han lv zai liu ti he xi chang ke li de “bi mian xiao ying ”ying xiang xia ,cheng xian zhong xin gao 、bian bi di de te dian 。er xi di leng que shi ye chi shang bu de qi ye gu hun ge ou ze ke fen wei :xia jiang guan chu kou ou 、po pao ban ou he pao mo ceng ou 。zai fu fu li he ni ya li ti du de zuo yong xia ,xia jiang guan chu kou ou de qi ti yan xia jiang guan wai bi xiang shang cheng yu liu liu dong ;po pao ban ou de ju bu qi han lv de jing xiang fen bu cheng ming xian de jin zhong xin feng fen bu ,yu nei gou jian he liu dong xing tai deng mi qie xiang guan ;pao mo ceng ou zhu yao fa sheng qi pao de ju bing yu po sui 、ye di de xing cheng yu fei jian 。(2)li yong jie mian mian ji fa he ti ji ping jun fa de dao jie mian ping jun qi han lv he chuang ceng ping jun qi han lv ,gen ju ju bu qi han lv he mo liang gang zui da qi pao xian chang de dao ju bu liu xing tu ,fen xi le biao guan qi su 、qian wei ti ji nong du he qian wei chang jing bi dui chuang ceng ping jun qi han lv de ying xiang 。jie guo biao ming :ben wen di chu de xiu zheng de Kataoka&Ishiipao zhuang liu ban jing yan guan lian shi ke dui bu tong qian wei ti ji nong du he qian wei chang jing bi xia de jie mian ping jun qi han lv jin hang you xiao yu ce 。ju bu qi han lv he qi pao xian chang jun dui ju bu liu xing you jiao da ying xiang :jin ye chi nei bi ou (ou yu Ⅰ)de qi pao yin shou bi mian jian qie li de zuo yong po sui er cheng xian pao zhuang liu dong ,huan kong bu fen de ji ta ou yu (ou yu Ⅱhe ou yu Ⅲ)ze yin guan zhuang qi pao de chu xian er bian wei guan zhuang -pao zhuang liu ;chuang ceng ping jun qi han lv sui biao guan qi su de zeng da er zeng da ,zai qi pao shu liang zeng duo he ju bing ji lv zeng da de ou ge zuo yong xia ,ji zeng fu zhu jian bian xiao ;di biao guan qi su shi ,qian wei ti ji nong du zeng da ,chuang ceng tuan dong shou yi zhi ,ke li yi fu zhao yu qi pao zhi shang ,chuang ceng ping jun qi han lv lve you sheng gao 。gao biao guan qi su shi ,qian wei ti ji nong du zeng da ,ye xiang biao guan nian du zeng da ,ke li shang de guo tuo la zeng duo ,chuang ceng ping jun qi han lv ze jiang di ;sui zhao qian wei chang jing bi de zeng da ,qian wei xuan fu ye xiao che du de su du mai dong shou yi zhi ,chuang ceng ping jun qi han lv zhu jian zeng da ;cai yong piao yi liu mo xing ,yin ru yong ji yin zi he qian wei shu mi du ,jian li le mo qian wei ke li he han qian wei ke li de xi di leng que shi de chuang ceng ping jun qi han lv mo xing ,mo xing yu ce xiao guo jiao hao 。(3)jiang qi pao xian chang fen bu fen zu he qi pao xing zhuang gu ji xiang jie ge ,jin hang qi pao xian chang fen bu he jie chu tan zhen de qi pao che cun fen bu zhi jian de zhuai huan ,bing fen xi le biao guan qi su 、qian wei ti ji nong du he qian wei chang jing bi de bian hua dui bu tong ou yu de shang sheng 、xia jiang he zong qi pao de qi pao che cun fen bu de ying xiang 。jie guo biao ming :ou yu Ihe ou yu IIde shang sheng qi pao che cun fen bu wei chan feng huo shuang feng de kuan feng fen bu ,er ou yu IIIze zhu yao cheng jian rui de chan feng fen bu 。xia jiang qi pao che cun fen bu zai san ge ou yu nei jun cheng jian feng fen bu ,zong qi pao che cun fen bu ze yu shang sheng qi pao de yi zhi 。qiu zhuang xiao qi pao he fei qiu zhuang da qi pao de da xiao yi deng xiao zhi jing 2 mmwei jie ;biao guan qi su de bian hua yin qi ye xiang de tuan dong cheng du 、liu ti yu bi mian jian de jian qie zuo yong yi ji ye xiang fan hun cheng du de bian hua ,cong er shi shang sheng 、xia jiang he zong qi pao de qi pao che cun fa sheng gai bian ;qian wei nong du de bian hua tong guo ying xiang tuan liu jiang du shou yi zhi de cheng du he qian wei de “ge li zuo yong ”lai ying xiang bu tong ou yu de bu tong qi pao che cun de bian hua ;yin ru qian wei shu mi du yong yi biao zheng qian wei de zhi jing he chang du suo yin qi de qian wei chang jing bi de bian hua dui bu tong ou yu de bu tong qi pao che cun fen bu de ying xiang ,qi pao che cun de bian hua zhu yao you qian wei -qian wei jian de zuo yong 、qian wei -qi pao jian de zuo yong he liu ti -bi mian -qian wei jian de zuo yong suo jue ding 。(4)tong guo he han shu gai lv mi du gu ji fa de dao qi pao su du fen bu ,li yong jie xi bian huan fa jiang jie chu tan zhen de zong qi pao che cun fen bu zhuai huan wei chuang ceng zhong de zong qi pao che cun fen bu ,bing yi ci ji suan de dao le qi ye jie mian mian ji ,fen xi le bu tong biao guan qi su 、qian wei ti ji nong du he qian wei chang jing bi xia de shang sheng he xia jiang qi pao de su du fen bu yi ji jie mian mian ji fen bu 。jie guo biao ming :shang sheng qi pao de ping jun su du zai r/R=0.55chu xian zhe jiang di ,zai r/R=0.85chu ze chu xian zui xiao zhi ,xia jiang qi pao ping jun su du de jing xiang bo dong sui biao guan qi su de zeng da er jian xiao ;shang sheng qi pao su du fen bu you ou yu Ⅰde kuan feng fen bu zhu bu zhuai bian wei ou yu Ⅲde jian feng fen bu ,xia jiang qi pao su du fen bu zai san ge ou yu jun cheng xian wei jian feng fen bu ;sui zhao biao guan qi su de zeng da ,ou yu Ⅰhe ou yu Ⅱzhong de shang sheng he xia jiang qi pao ping jun su du zeng da ,er zai ou yu Ⅲzhong ,shang sheng he xia jiang qi pao ping jun su du fen bie cheng jian xiao he bo dong fen bu ;zai bu tong qian wei ti ji nong du xia ,shang sheng he xia jiang qi pao ping jun su du you qi pao ping jun zhi jing de bian hua suo jue ding 。dan dui yu xia jiang xiao qi pao er yan ,suo chu ou yu de liu ti liu dong he qian wei ti ji nong du tong yang ju you yi ding ying xiang ;zai bu tong qian wei chang jing bi xia ,shang sheng he xia jiang qi pao ping jun su du de bian hua yu qian wei mi du shu cheng fan bi ,jin zai ou yu Ⅱchu de xia jiang qi pao ping jun su du cheng xian chu xiang fan de qu shi ;zai di biao guan qi su (r/g=0.074 m/s)he gao biao guan qi su (r/g=0.37 m/s)xia ,jie mian mian ji de jing xiang fen bu fen bie cheng xian zhong xin feng fen bu he bian bi feng fen bu ;sui zhao biao guan qi su de zeng da ,san ge ou yu de jie mian mian ji jun cheng xian zeng da de qu shi ;bu tong qian wei ti ji nong du he qian wei chang jing bi xia de jie mian mian ji zhu yao shou zong qi pao ping jun Sauterzhi jing bian hua de ying xiang :yin ru qian wei ti ji nong du 、qian wei chang jing bi yi ji mo liang gang ban jing deng can shu ,de dao le xiu zheng de Besagni&Inzolijie mian mian ji guan lian shi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华东理工大学的彭昕，发表于刊物华东理工大学2019-07-16论文，是一篇关于细长颗粒论文,洗涤冷却室论文,双探头电导探针论文,多相分布论文,数学模型论文,华东理工大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华东理工大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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