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300MW循环流化床气固流动及燃烧过程数值模拟研究及工程应用 被引量:20
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作者 李德波 孙超凡 +3 位作者 冯永新 周杰联 陈拓 曾庭华 《广东电力》 2018年第7期56-65,共10页
基于计算颗粒流体动力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)数值模拟方法,开展了300 MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉数值模拟研究。通过现场试验获得了数值模拟的关键参数,数值模拟与现场试验结果的对比... 基于计算颗粒流体动力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)数值模拟方法,开展了300 MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉数值模拟研究。通过现场试验获得了数值模拟的关键参数,数值模拟与现场试验结果的对比验证了数值模拟结果的有效性。在此基础上,对循环流化床炉内气固流动特性、温度场分布规律等进行了分析,为现场优化运行提供了理论基础。 展开更多
关键词 计算颗粒流体动力学 循环流化床 燃烧过程 气固两相流
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600MW循环流化床锅炉水冷壁设置防磨梁后炉内气固流场的数值研究 被引量:12
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作者 夏云飞 程乐鸣 +2 位作者 张俊春 王勤辉 方梦祥 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期81-87,共7页
针对600MW裤衩腿循环流化床锅炉水冷壁壁面上设置与不设置多阶式防磨梁情况,采用数值模拟方法研究了防磨梁对炉内颗粒平均质量浓度和颗粒轴向速度、壁面区域颗粒浓度和轴向速度分布的影响,并综合分析了颗粒流对壁面磨损的影响.结果表明... 针对600MW裤衩腿循环流化床锅炉水冷壁壁面上设置与不设置多阶式防磨梁情况,采用数值模拟方法研究了防磨梁对炉内颗粒平均质量浓度和颗粒轴向速度、壁面区域颗粒浓度和轴向速度分布的影响,并综合分析了颗粒流对壁面磨损的影响.结果表明:防磨梁的存在削弱了炉膛颗粒轴向速度呈"M"型分布的趋势;水冷壁壁面设置防磨梁后,稀相区下部区域颗粒平均质量浓度略有减小,上部区域略有增大;防磨梁破坏了高质量浓度贴壁颗粒下降流,使得回流区厚度和颗粒下降速度减小,且越靠近壁面,这种影响越明显;2层防磨梁之间特别是防磨梁向炉内凸起的高度范围内,贴壁回流颗粒的质量浓度和下降速度增加速度均比无防磨梁时大;加装防磨梁后,贴壁颗粒流对壁面的磨损量总体上有所减小,但防磨梁附近壁面区域的磨损量相对较大. 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 防磨梁 气固流场 数值模拟
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旋风分离器内部气-固两相流场研究与发展 被引量:9
3
作者 李敏 贲伟 +1 位作者 任志民 李盼 《化工机械》 CAS 2009年第2期89-92,99,共5页
综述了旋风分离器内气体、粉尘运动概况及旋风器内气固两相分离模型相关理论研究,分析比较了各模型的建模思想和分析方法,并展望今后分离模型的发展趋势。
关键词 气固分离 旋风分离器 分离模型 两相流场
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气力式播种机气力输送系统流场特性研究综述 被引量:5
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作者 郭芳 李锡文 +4 位作者 范春茂 侯占峰 刘海洋 王洪波 陈智 《农机化研究》 北大核心 2021年第2期1-9,15,共10页
气力式播种机气力输送系统是影响气力式播种机性能的关键。为此,首先对气力式播种机气力输送系统流场特性的研究方法与手段从理论分析、数值模拟、实测试验3个方面分别进行了分析和归纳;然后按照气力式播种机气力输送系统工作过程对国... 气力式播种机气力输送系统是影响气力式播种机性能的关键。为此,首先对气力式播种机气力输送系统流场特性的研究方法与手段从理论分析、数值模拟、实测试验3个方面分别进行了分析和归纳;然后按照气力式播种机气力输送系统工作过程对国内外的研究现状进行了综述。研究结果表明:目前的研究主要通过试验获取气力式播种机气力输送系统操作及结构参数,欠缺完整设计方法,相关设计开发和操作运行环节仍带有一定的半经验主义,理论研究依然处于初级阶段。经验模型、多种流体力学模型及软件也被用来研究气力式播种机的气力输送系统,但在描述流动机理及对流场特性定量模拟上还有一些困难。因此,描述气力式播种机气力输送系统流场特性仍是一个极具挑战的研究领域,需要深入研究其中的气固两相流理论,建立更加真实的仿真模型,使得研究更加贴合实际,从而为气力式播种机向高速、宽幅、自动化方向发展奠定坚实的基础。 展开更多
关键词 气力式播种机 气力输送 气固两相流 流场特性
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大倾角综放工作面风流场及粉尘场的数值模拟 被引量:5
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作者 姚锡文 李兴 鹿广利 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第1期40-43,55,共5页
基于气固两相流动理论,结合大倾角综放工作面的实际特点,建立了大倾角综放工作面仿真模型。以采煤机割煤过程中的粉尘运动为研究对象,利用Fluent软件解算得到风流场、速度场和粉尘浓度场模拟结果:大倾角综放工作面倾角大,风流紊乱,风速... 基于气固两相流动理论,结合大倾角综放工作面的实际特点,建立了大倾角综放工作面仿真模型。以采煤机割煤过程中的粉尘运动为研究对象,利用Fluent软件解算得到风流场、速度场和粉尘浓度场模拟结果:大倾角综放工作面倾角大,风流紊乱,风速较大,粉尘所受到的空气浮力大于粉尘自身重力,在采煤工作面漂移的时间延长,大量粉尘会随工作面主导风流向下风侧扩散,且其扩散的距离和对下风侧的影响范围大于近水平煤层或缓倾斜煤层。 展开更多
关键词 大倾角综放工作面 气固两相流 通风流场 粉尘 浓度分布 数值模拟
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一种新型气固分离器内两相流动的数值模拟 被引量:4
6
作者 周婵 卢春喜 严超宇 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期375-380,共6页
采用数值模拟的方法对带有切向开缝中心管式气固分离器的气固两相流进行了研究。计算中对气相采用了雷诺应力模型,对颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型。结果表明:气相流场总体特征为拱形空间内气流以切向速度为主绕排气管做... 采用数值模拟的方法对带有切向开缝中心管式气固分离器的气固两相流进行了研究。计算中对气相采用了雷诺应力模型,对颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型。结果表明:气相流场总体特征为拱形空间内气流以切向速度为主绕排气管做旋转运动,切向气速随径向位置的增加而减小。大部分气体通过开缝进入中心排气管而从中心管排出,少部分气体由排气管下方空间返回入口区。颗粒相的引入对气相流场有显著的影响,分离器拱形空间内同一径向位置的气体切向速度明显降低。颗粒由于自身惯性向边壁运动的趋势改变了气相流场分布,使气体更易向中心管内运动,从而达到较高的分离效率。计算得到的分离效率与实测值吻合较好,证明了数学模型的合理性,为进一步优化分离器结构提供了可靠依据。 展开更多
关键词 气固分离器 流场 数值模拟 雷诺应力模型 随机轨迹模型
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粉煤调节阀内气固两相流动的研究 被引量:3
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作者 颜震 李峰 +2 位作者 汪欢 刘永良 任金天 《阀门》 2015年第4期18-19,共2页
以煤气化系统中的粉煤调节阀为研究对象,采用CFD数值模拟方法对阀门内部的气固两相流动进行了数值模拟研究,得到了粉煤流量随阀门开度的变化情况及内流场特性。分析了粉煤输送过程中随着阀门开度增大,介质出口附近存在粉煤堆积的现象。... 以煤气化系统中的粉煤调节阀为研究对象,采用CFD数值模拟方法对阀门内部的气固两相流动进行了数值模拟研究,得到了粉煤流量随阀门开度的变化情况及内流场特性。分析了粉煤输送过程中随着阀门开度增大,介质出口附近存在粉煤堆积的现象。给出了阀门节流元件结构改进,增大阀门的可调比,以减少流体卡塞满足大流量工况的使用需求。 展开更多
关键词 粉煤调节阀 数值模拟 气固两相流 流场特性
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真空度对真空冷喷涂气固两相流的影响 被引量:2
8
作者 郑建新 郝婉君 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期75-79,121,共6页
目的真空度直接影响着真空冷喷涂时气体流动特性和颗粒撞击速度,研究真空度对气体和颗粒流动特性的影响。方法确定真空冷喷涂系统结构,采用FLUENT软件进行真空冷喷涂气固两相流研究,通过数值模拟研究真空度对流场和颗粒撞击速度的影响,... 目的真空度直接影响着真空冷喷涂时气体流动特性和颗粒撞击速度,研究真空度对气体和颗粒流动特性的影响。方法确定真空冷喷涂系统结构,采用FLUENT软件进行真空冷喷涂气固两相流研究,通过数值模拟研究真空度对流场和颗粒撞击速度的影响,并研究相同压力比下的气固两相流特性。结果当入口压力一定时,喷管内的气体轴线速度、密度和温度与环境压力大小无关;而在射流区,环境压力越小,则气体轴线速度波动越小、密度越低,但到达基板后的气体温度均接近喷管入口温度。环境压力对大粒径颗粒的撞击速度影响较大,颗粒撞击速度随环境压力增大而先增后减,最佳环境压力可根据气相云图和气体密度来确定。当进出口压力比相同时,喷管内和射流区域内的气相速度云图基本相同,气体轴线速度曲线基本重合,而基板前的颗粒速度不同,此时环境压力越低,颗粒速度越高,越有利于形成涂层。结论采用计算流体动力学分析方法厘清了真空度对真空冷喷涂气固两相流的影响,为涂层制备奠定了理论基础。 展开更多
关键词 真空冷喷涂 气固两相流 真空度 流场 颗粒速度 数值研究
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应用PIV技术对气固喷射器流场的试验研究 被引量:2
9
作者 罗智 徐大伟 《电站系统工程》 北大核心 2004年第2期29-30,共2页
建立了气固喷射器射流流场特性研究的试验装置,采用PIV(粒子成像测速)技术对气固喷射器内部射流流场进行了测量,分析了整个喷射器内部流场的流动特性。结果表明,先进的PIV流场测量技术应用于气固喷射器射流流场特性研究的可行性。
关键词 电站 气固喷射器 射流流场 试验 PIV 气力输送装置
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循环流化床脱硫器提升管内气固两相流场特性 被引量:2
10
作者 胡金榜 赵凯 +1 位作者 李艳平 段振亚 《石油化工设备》 CAS 2005年第6期10-13,共4页
循环流化床烟气脱硫技术是近年来国内外正在研究开发的一种先进技术。研究流化床提升管内气固流场分布情况对设计和优化循环流化床脱硫器有重要意义。以循环流化床脱硫器为研究对象,对特定进口装置下的提升管内气固两相流场特性进行了... 循环流化床烟气脱硫技术是近年来国内外正在研究开发的一种先进技术。研究流化床提升管内气固流场分布情况对设计和优化循环流化床脱硫器有重要意义。以循环流化床脱硫器为研究对象,对特定进口装置下的提升管内气固两相流场特性进行了实验研究,以期为循环流化床内气固两相传质、传热的进一步研究及循环流化床脱硫器的工程设计提供参考。 展开更多
关键词 流化床 脱硫器 进口装置 气固流场 局部颗粒体积分数 研究
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高压气固两相流喷射器进气增压试验与仿真 被引量:1
11
作者 刘鑫 庄弘炜 赵法栋 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期168-170,174,共4页
为了解决背负式防暴喷雾驱散器高压气体利用率不高,给喷射器操作带来不便的问题,对喷射器进行进气增压结构设计,通过试验研究喷射器进气增压设计前后近喷口流场射流变化情况,并利用FLUENT软件对增压前后近喷口流场进行仿真分析。结果表... 为了解决背负式防暴喷雾驱散器高压气体利用率不高,给喷射器操作带来不便的问题,对喷射器进行进气增压结构设计,通过试验研究喷射器进气增压设计前后近喷口流场射流变化情况,并利用FLUENT软件对增压前后近喷口流场进行仿真分析。结果表明:经过进气增压改进后,流场发展速度加快,初始阶段射流前端速度增加明显,近喷口射流扩散角高于未增压时射流扩散角,进气增压结构可以提高喷射装备气体利用率,增强装备的驱散性能。 展开更多
关键词 气固两相流喷射器 进气增压 流场变化 试验 数值仿真
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锯齿形浓股出口结构下浓淡燃烧器出口区域的气固流场
12
作者 刘青 何布朗 +4 位作者 张海 吕俊复 徐秀清 曾瑞良 岳光溪 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期137-141,共5页
应用颗粒动态分析仪测定了富集型煤粉燃烧器浓股出口加置锯齿型稳燃器前后的三维湍流速度场.试验结果表明,加置锯齿型稳燃器后,浓股气流在喷口附近的出口速度在三维方向上皆呈明显的波浪形分布,平均速度和脉动速度都有所增大,轴向平均... 应用颗粒动态分析仪测定了富集型煤粉燃烧器浓股出口加置锯齿型稳燃器前后的三维湍流速度场.试验结果表明,加置锯齿型稳燃器后,浓股气流在喷口附近的出口速度在三维方向上皆呈明显的波浪形分布,平均速度和脉动速度都有所增大,轴向平均速度衰减迅速,轴向脉动速度衰减延迟,水平径向和垂直径向的脉动明显增强.试验说明,锯齿型出口结构改善了喷口附近的气固流场,增大煤粉颗粒的局部空间浓度,增强气固混合,可以提高燃烧器着火稳燃和低NOx排放控制性能. 展开更多
关键词 出口结构 燃烧器 气固流场 颗粒动态分析仪 锯齿型稳燃器
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脱硫塔气固两相流场优化的数值模拟研究 被引量:44
13
作者 魏星 李伟力 +1 位作者 凡凤仙 袁竹林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期12-18,共7页
循环流化床脱硫塔是一种用于锅炉尾部烟气的干法脱硫技术。由于实际脱硫塔尺寸庞大,给实验研究带来困难且成本很高,该文采用数值模拟的方法对多种方案进行比较,能够便利、深入地对塔内流场进行研究。并根据拟建的循环流化床脱硫塔实际... 循环流化床脱硫塔是一种用于锅炉尾部烟气的干法脱硫技术。由于实际脱硫塔尺寸庞大,给实验研究带来困难且成本很高,该文采用数值模拟的方法对多种方案进行比较,能够便利、深入地对塔内流场进行研究。并根据拟建的循环流化床脱硫塔实际结构和运行参数,通过数值模拟方法对塔内气固两相流场进行了模拟,发现和揭示了塔内流场所存在的不均匀性。为将塔内流场调节均匀,在所建立的数值模拟平台上对大量设想的调节方案进行了尝试、比较和筛选。最终结果表明,通过改变文丘里管直径、加装直导流板或弯曲导流板均可以将流场调节均匀,达到理想状态。 展开更多
关键词 循环流化床 脱硫 气固两相流动 数值模拟 流场优化
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气固两相射流瞬时速度场和浓度场的PIV研究 被引量:21
14
作者 张东东 许宏庆 何枫 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1491-1494,共4页
为深入了解气固两相流的瞬态特性,利用自行建立的粒子图像测速(PIV)系统对出口内径为10mm的气固两相自由射流流场进行了实验研究。将小粒子(粒径在1μm左右)和大粒子(粒径大约100μm)混合后,添加到气流中,应用PIV技术获得的图像,经处理... 为深入了解气固两相流的瞬态特性,利用自行建立的粒子图像测速(PIV)系统对出口内径为10mm的气固两相自由射流流场进行了实验研究。将小粒子(粒径在1μm左右)和大粒子(粒径大约100μm)混合后,添加到气流中,应用PIV技术获得的图像,经处理后分裂成气相和固相两组PIV图像,通过数据处理后,得到了瞬时的气固两相速度场和固相浓度场的分布,同时对气固两相流动特性进行了分析,证实利用PIV技术可有效实现气固两相流的测量。 展开更多
关键词 粒子图像测速 气固两相自由射流 速度场 浓度场
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基于内流场分析的机械搅拌式浮选机改型设计 被引量:21
15
作者 韩伟 李仁年 +3 位作者 杨瑞 李琪飞 唐堃 沈建锋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期84-88,共5页
为了改善机械搅拌充气式浮选机的浮选动力学环境,使其具备良好的浮选效率,利用计算流体力学软件对有效容积为165m3的机械搅拌式浮选机内部气固液三相流流场进行三维数值计算。分析原型机流场存在的问题,在此基础上根据浮选动力学性能要... 为了改善机械搅拌充气式浮选机的浮选动力学环境,使其具备良好的浮选效率,利用计算流体力学软件对有效容积为165m3的机械搅拌式浮选机内部气固液三相流流场进行三维数值计算。分析原型机流场存在的问题,在此基础上根据浮选动力学性能要求对原浮选机进行改型设计。通过改变叶轮安放角、导叶和其他过流部件的结构参数等,来寻求分布合理的内流场,从而使改型后的机械搅拌式浮选机具有符合设计要求的浮选性能。改型后的浮选机具有更高的浮选效率,试验结果与模拟预测结果比较吻合,验证了改型设计的有效性。 展开更多
关键词 机械搅拌式浮选机 气固液三相流 数值计算 内流场 改型设计
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单帧单曝光图像法测量气固两相流速度场 被引量:15
16
作者 张晶晶 范学良 蔡小舒 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期79-82,共4页
本文提出一种基于单帧单曝光图像的气固两相流固相颗粒的速度场测量方法。通过控制相机的单次曝光时间获得流场中颗粒的单帧运动模糊图像,运用分水岭算法分割图像,提取颗粒,由自相关函数获得各颗粒的速度大小和方向,重建二维速度场。利... 本文提出一种基于单帧单曝光图像的气固两相流固相颗粒的速度场测量方法。通过控制相机的单次曝光时间获得流场中颗粒的单帧运动模糊图像,运用分水岭算法分割图像,提取颗粒,由自相关函数获得各颗粒的速度大小和方向,重建二维速度场。利用该方法对玻璃珠在空气中重力沉降的速度测量结果与理论值基本一致,矢量场与颗粒运动轨迹相符,说明该方法可以用于气固两相流速度场的测量。研究发现使用片光源比背光源能够获得更加准确的速度值。 展开更多
关键词 气固两相流 速度场 运动模糊 单帧单曝光
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气固两相旋流中气粒两相流场特性数值模拟 被引量:9
17
作者 张力 冉景煜 +2 位作者 辛明道 潘良明 伍成波 《热科学与技术》 CAS CSCD 2003年第1期80-84,共5页
以气固旋流分离器为研究对象 ,对气相采用κ-ε模型及代数应力模型 ,对颗粒相应用随机轨道模型 ,并考虑相间耦合的相互作用 ,建立了描述气固两相旋流中气粒两相流场特性数学模型 ,同时 ,应用 SIMPLEC方法 ,成功地进行了气固两相旋流中... 以气固旋流分离器为研究对象 ,对气相采用κ-ε模型及代数应力模型 ,对颗粒相应用随机轨道模型 ,并考虑相间耦合的相互作用 ,建立了描述气固两相旋流中气粒两相流场特性数学模型 ,同时 ,应用 SIMPLEC方法 ,成功地进行了气固两相旋流中气粒两相流场特性数值模拟。结果表明 :在内锥体顶部上方易形成旋涡 ;分离器靠外壁处气流为上升流 ,且偏向出口 ;在分离器中心区域存在回流 ,越靠近底部 ,回流越明显 ;尘粒初始位置越靠近分离器入口断面底部与分离器外侧越易到达分离器底部 ;在相同初始条件下 ,较大粒径尘粒易于到达分离器底部 ,较小粒径尘粒则先向分离器底部运动 ,后又向分离器顶部运动 ,从而可能从分离器出口跑出 ,或在分离器中某一位置不停旋转。 展开更多
关键词 旋流 相间耦合 流场特性 数值模拟 气固两相流
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气固两相自由射流的瞬态流场研究 被引量:8
18
作者 杨任刚 张东东 +1 位作者 何枫 许宏庆 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期22-25,共4页
为深入了解气固两相流的瞬态特性,对出口内径为10mm的气固两相自由射流流场进行了PIV实验研究,同时应用Fluent软件对其进行了数值计算加以对比。对实验和数值计算的气固两相速度场和固相浓度场的分析发现,气固两相射流中,固相的分散度... 为深入了解气固两相流的瞬态特性,对出口内径为10mm的气固两相自由射流流场进行了PIV实验研究,同时应用Fluent软件对其进行了数值计算加以对比。对实验和数值计算的气固两相速度场和固相浓度场的分析发现,气固两相射流中,固相的分散度小于气相,两相间存在明显的滑移速度;固相粒子集中在射流轴线附近,在射流中的扩散小于气相。 展开更多
关键词 气固两相自由射流 速度场 浓度场 空气动力学
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循环流化床锅炉炉膛内气固两相流的数值模拟 被引量:10
19
作者 王建军 李东芳 +1 位作者 姬广勤 金有海 《锅炉技术》 北大核心 2010年第3期21-26,共6页
利用CFD软件Fluent,基于颗粒动力学理论的双流体模型对循环流化床锅炉(CFBB)炉膛内气固两相流的宏观流动特性进行了数值模拟。将炉膛压降沿轴向的分布规律与理论值对比,验证了本次数值模拟计算的准确性。通过定性与定量分析,得到炉膛内... 利用CFD软件Fluent,基于颗粒动力学理论的双流体模型对循环流化床锅炉(CFBB)炉膛内气固两相流的宏观流动特性进行了数值模拟。将炉膛压降沿轴向的分布规律与理论值对比,验证了本次数值模拟计算的准确性。通过定性与定量分析,得到炉膛内颗粒固含率呈中心高,边壁低的"环-核"流动结构及颗粒轴向速度中心处向上,边壁处向下的内循环流动形式。另外,改变操作气速与质量循环流率,沿轴向炉膛中下部区域及沿径向边壁区颗粒固含率分布的影响比较显著。同时,操作条件对颗粒轴向速度的影响都表现为中心区域颗粒向上速度变化的效果要显著于边壁处向下运动速度的变化。边壁处的气固两相流动规律还有待于进一步研究。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 双流体模型 气固两相流 数值模拟
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变叶片安装角对旋风机气固两相流特性研究 被引量:2
20
作者 姜华 吴燕妮 +1 位作者 张浩睿 宫武旗 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第6期875-882,共8页
针对某实际运行的矿用对旋风机叶片存在的磨损问题,采用SST k-ω湍流模型和Finnie磨损模型,对不同叶片安装角下风机内部气固两相流场进行了数值模拟研究。首先,选择风机静压、功率和效率为评价指标,进行了风机性能试验,对数值计算方法... 针对某实际运行的矿用对旋风机叶片存在的磨损问题,采用SST k-ω湍流模型和Finnie磨损模型,对不同叶片安装角下风机内部气固两相流场进行了数值模拟研究。首先,选择风机静压、功率和效率为评价指标,进行了风机性能试验,对数值计算方法和模型的准确性进行了验证;然后,根据设计的6种叶片安装角方案,对叶片压力面的磨损特征和气固两相流风机流场的分布规律进行了分析;最后,对不同叶片安装角下气固两相流风机的性能进行了对比,确定了具有最佳抗磨效果和最优风机性能的叶片安装角方案。研究结果表明:相比于原始的叶片安装角,增大后级安装角后的叶片面平均磨损率降低了6.0×10^(-8)kg/(m^(2)·s);同时,增大后级安装角能够有效地缓解后级叶片前缘和尾缘处的分离涡现象,提高风机的性能,达到叶片抗磨的目的。 展开更多
关键词 矿用对旋风机 数值模拟研究 气固两相流 磨损特征 叶片安装角 风机性能 风机流场
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