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基于CFD-DPM模拟的冷氢化工艺旋风分离器内气固两相流动及冲蚀磨损特性研究
1
作者 陈聚凯 吴肖文 +3 位作者 周慧 张政 陈英华 李海生 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第10期41-48,共8页
针对冷氢化工艺混合气体-硅颗粒分离问题,以旋风分离器为研究对象,采用CFD-DPM模拟的方法,对旋风分离器内气固两相流动及硅颗粒的冲蚀磨损特性开展研究。结果表明,旋风分离器内静压与速度的分布呈现出内、外旋涡明显的差异性,在分离段... 针对冷氢化工艺混合气体-硅颗粒分离问题,以旋风分离器为研究对象,采用CFD-DPM模拟的方法,对旋风分离器内气固两相流动及硅颗粒的冲蚀磨损特性开展研究。结果表明,旋风分离器内静压与速度的分布呈现出内、外旋涡明显的差异性,在分离段靠近壁面附近,流体受器壁约束,形成向下运动的外旋涡,静压值较大;在轴线附近,静压值降至最小,流速沿径向先增大后减小,呈双峰分布,且速度分量以切向分量占优。旋风分离器内颗粒运动受粒径影响显著,粒径为75μm的较大硅颗粒在分离段沿壁面以螺旋带状运动为主,在入口环形孔间和灰斗顶部集中出现灰环,而粒径为20μm的较小硅颗粒的运动则呈现较强的随机性;受颗粒运动特性的影响,冲蚀作用在入口环形孔间顶板、灰斗顶部以及灰斗收缩段入口处相对更加严重;在分离锥段沿收缩方向均逐渐增大,螺旋灰带的出现使较大颗粒的冲蚀率分布更加集中,在螺旋灰带出现部位,粒径为75μm硅颗粒的冲蚀率约为20μm硅颗粒冲蚀率的5~7倍;在入口环形空间及灰斗内部,随机运动的较小颗粒造成的冲蚀作用更严重。研究结果可为旋风分离器的减磨设计和结构优化提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 冷氢化 旋风分离器 气固两相流 冲蚀磨损
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面向工程实践能力培养的专业课程体系构建与内涵建设 被引量：2
2
作者 陈英华 李海生 +3 位作者 陈聚凯 沈利民 段晨龙 闫小康 《创新创业理论研究与实践》 2023年第15期45-47,共3页
该文以工程实践能力培养为核心,开展了基于工程教育认证OBE理念的课程体系全流程反向设计,通过课程体系的优化重构,对支撑毕业要求的知识结构进行了调整,构建了多样化的素质拓展渠道和拓展课程组,深化核心课程内涵建设与质量提升。专业... 该文以工程实践能力培养为核心,开展了基于工程教育认证OBE理念的课程体系全流程反向设计,通过课程体系的优化重构,对支撑毕业要求的知识结构进行了调整,构建了多样化的素质拓展渠道和拓展课程组,深化核心课程内涵建设与质量提升。专业课程体系与培养目标和毕业要求相互关联与支撑,有助于提高学生工程实践能力,符合新时代大学生工程实践能力培养的要求,对培养工科学生的工程实践能力有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 工程领域 实践能力 课程体系 能力培养 知识体系 素质提升
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基于创新能力拓展的过程装备成套技术教学改革探索 被引量：3
3
作者 李海生 陈英华 +3 位作者 陈聚凯 沈利民 王艳飞 王光辉 《创新创业理论研究与实践》 2022年第11期170-173,共4页
培养学生的实践创新能力是一流本科专业建设的重要内容之一。针对现有多样化创新能力培养方式的不足,结合当前一流专业、一流课程建设和专业认证持续改进的需要,围绕过程装备成套技术核心课程,梳理教学体系的先后关联关系,提出了学生创... 培养学生的实践创新能力是一流本科专业建设的重要内容之一。针对现有多样化创新能力培养方式的不足,结合当前一流专业、一流课程建设和专业认证持续改进的需要,围绕过程装备成套技术核心课程,梳理教学体系的先后关联关系,提出了学生创新能力拓展的全新思路。以课程和实践教学改革为拓展方向,从课内创新、课外创新、实践创新、综合创新和校企联合创新等方面,探索学生创新能力拓展的基本思路,形成基于核心课程的创新能力拓展完整体系。该体系能够以专业课程知识储备和专业能力为核心,以创新能力培养为目标,实现多种创新教学环节相融合,充分发挥各自优势并形成合力,共同促进学生创新能力提升,对专业实践创新人才培养具有重要意义。 展开更多
关键词 创新 能力拓展 过程装备成套技术 实践 教学体系
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静态及摇摆条件下弹状流壁面切应力实验研究 被引量：1
4
作者 李乃良 陈聚凯 +2 位作者 韩骏楷 赵庆杰 张一帆 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4852-4862,共11页
壁面剪切力是气液两相流近壁面传递过程的关键参数。基于极限扩散电流方法实验研究了摇摆状态下上升实验段内气液两相弹状流的壁面切应力特性,获得了壁面切应力的径向分布规律和轴向演化规律。实验段的内径为50 mm,高度为2.3 m,摇摆频率... 壁面剪切力是气液两相流近壁面传递过程的关键参数。基于极限扩散电流方法实验研究了摇摆状态下上升实验段内气液两相弹状流的壁面切应力特性,获得了壁面切应力的径向分布规律和轴向演化规律。实验段的内径为50 mm,高度为2.3 m,摇摆频率为1~2.5 Hz,摇摆幅度为10~30 mm。结果表明,弹状流下Taylor气泡和液塞的间歇性流动导致瞬态壁面切应力具有脉动性特征,静态条件下壁面切应力的径向分布比较均匀,沿流动方向略有增大。随着摇摆幅度和频率的增加,Taylor气泡逐渐变短,瞬态壁面切应力的峰值区域减小。 展开更多
关键词 气液两相流 气含率 弹状流 切应力 上升管
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基于格子Boltzmann方法的碳钢CO2腐蚀产物（FeCO3）成核生长行为及其腐蚀演化机理研究 被引量：1
5
作者 陈聚凯 王跃社 张文 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2843-2848,共6页
本文在考虑FeCO3成核随机性特征的基础上,提出了一种改进的FeCO3成核与生长预测模型,采用格子玻尔兹曼方法,对碳钢CO2腐蚀过程中FeCO3的形成与生长规律进行了研究,并分析了不同FeCO3形态对腐蚀行为的影响。结果表明,在低过饱和度条件下... 本文在考虑FeCO3成核随机性特征的基础上,提出了一种改进的FeCO3成核与生长预测模型,采用格子玻尔兹曼方法,对碳钢CO2腐蚀过程中FeCO3的形成与生长规律进行了研究,并分析了不同FeCO3形态对腐蚀行为的影响。结果表明,在低过饱和度条件下,形成的腐蚀产物层几乎不对金属基体产生保护作用,腐蚀行为呈现出均匀腐蚀的特征;在高过饱和度条件下,形成的腐蚀产物层可以有效抑制腐蚀,但出现非均匀腐蚀现象。 展开更多
关键词 CO2腐蚀 FeCO3成核生长 格子玻尔兹曼方法 数值模拟
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选煤厂除尘微细颗粒图像检测系统研究 被引量：1
6
作者 李海生 蔡丰义 +3 位作者 陈英华 冯维刚 徐子茵 陈聚凯 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第7期217-220,共4页
微细粉尘是影响选煤厂生产车间空气质量和人员身体健康的关键因素。为了提高微细粉尘颗粒的除尘效率,实现除尘过程的实时快速评价,提出了基于电凝并技术的选煤厂微细粉尘除尘系统方案,运用计算机视觉技术,对采集的粉尘颗粒图像进行了初... 微细粉尘是影响选煤厂生产车间空气质量和人员身体健康的关键因素。为了提高微细粉尘颗粒的除尘效率,实现除尘过程的实时快速评价,提出了基于电凝并技术的选煤厂微细粉尘除尘系统方案,运用计算机视觉技术,对采集的粉尘颗粒图像进行了初始识别、形态学处理和图形数据提取,构建了微细颗粒图像检测系统。实验研究表明,电凝并作用下微细颗粒在高压电场中的凝并效果较好,存在微小颗粒凝并聚集特征,颗粒总数有所减少,最大粒径和平均粒径均有所增加,有利于微细粉尘颗粒的脱除。 展开更多
关键词 选煤厂 除尘 颗粒 电凝并 图像检测
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基于电晕强化荷电的选矿厂粉尘电凝并除尘研究
7
作者 李海生 徐子茵 +3 位作者 蔡丰义 陈英华 冯维刚 陈聚凯 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2023年第6期53-59,共7页
为了提高选矿厂微细粉尘电凝并的除尘效率,提出一种颗粒电晕强化荷电装置。运用COMSOL软件开展颗粒荷电数值模拟计算,获得电晕过程中旋流空间电势、颗粒饱和荷电量及颗粒荷电速率的分布特征与规律,研究电晕对粉尘荷电的强化作用机理;以... 为了提高选矿厂微细粉尘电凝并的除尘效率,提出一种颗粒电晕强化荷电装置。运用COMSOL软件开展颗粒荷电数值模拟计算,获得电晕过程中旋流空间电势、颗粒饱和荷电量及颗粒荷电速率的分布特征与规律,研究电晕对粉尘荷电的强化作用机理;以原煤胶带转载点粉尘为研究对象,开展粉尘荷电和电凝并除尘实验。研究结果表明,电晕强化荷电区电极间存在明显的电势差,电极尖端和壁面形成了高电势,电极电晕可以强化颗粒荷电效果,使颗粒电场荷电速率明显高于扩散荷电速率,有助于提高颗粒饱和荷电量。实验发现,电晕作用使粉尘颗粒荷质比增加了550 nC/g,提升了对粒径5.0μm以下粉尘颗粒的脱除效果,粒径0.5~<1.0μm的粉尘电凝并脱除效率最好,颗粒数量变化率达63.48%。 展开更多
关键词 选矿厂 粉尘 电晕 颗粒荷电 电凝并 除尘
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