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作者

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汽-液-固循环流化床蒸发器颗粒磨损特性

汽-液-固循环流化床蒸发器颗粒磨损特性

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：郑洁刘明言马悦天津大学化工学院天津市南开区卫津路92号300072 天津大学化工学院天津市南开区卫津路92号300072 化学工程联合国家重点实验室天津市南开区卫津路92号300072

多相流态化系统的颗粒磨损是一个工业应用关注的重要问题，流化床换热器也不例外。在不同循环流量和固含率等条件下，通过1-2个月的操作运行汽-液-固三相循环流化床蒸发器，得到了聚四氟乙烯的磨损颗粒，分析了三相流化床的固含率和循...

多相流态化系统的颗粒磨损是一个工业应用关注的重要问题，流化床换热器也不例外。在不同循环流量和固含率等条件下，通过1-2个月的操作运行汽-液-固三相循环流化床蒸发器，得到了聚四氟乙烯的磨损颗粒，分析了三相流化床的固含率和循环流量等条件对颗粒的磨损量、磨损颗粒的直径和多分散度的影响，并探讨了颗粒磨损的机理。结果表明：磨损颗粒的直径呈现三峰对数-正态曲线分布。影响因素研究的初步结果为：颗粒磨损速率随着固含量和循环流量的增加而增大;较高固含率条件下，循环流量对颗粒的磨损速率影响较大;磨损速率随着运行时间的延长而减小;磨损颗粒有效直径随着固含率、循环流量、磨损时间的增加而减小;磨损颗粒的多分散度随着固含率和循环流量的增加而减小。

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废弃线路板非金属颗粒在声场流化床中的流化行为

废弃线路板非金属颗粒在声场流化床中的流化行为

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：吴曼刘鲁艳王许云郭庆杰青岛科技大学化工学院清洁化工重点实验室山东青岛 266042

在内径140 mm、高1600 mm的冷态流化床装置中,加入由废弃线路板非金属材料筛出的不同粒径4组颗粒,研究了其流化行为,并重点探讨外加声波频率和声压级对平均粒径38μm、103μm2组颗粒流化特性的影响。结果表明,在无外加声场下,2组颗粒PC...

在内径140 mm、高1600 mm的冷态流化床装置中,加入由废弃线路板非金属材料筛出的不同粒径4组颗粒,研究了其流化行为,并重点探讨外加声波频率和声压级对平均粒径38μm、103μm2组颗粒流化特性的影响。结果表明,在无外加声场下,2组颗粒PCBs3(dp=179μm)和PCBs4(dp=295μm)的流化质量良好,明显优于颗粒组PCBs1(dp=38μm)和PCBs2(dp=103μm)。属于Geldart A类的颗粒PCBs1和PCBs2,颗粒间粘性力大,流化性能较差,具有拟C类颗粒的流化特性,外加声场作用显著改善了颗粒PCBs1和PCBs2的流化特性。声压级为110dB时,最小流化速度随频率的增大,先减少后增加,声波频率控制在100～150Hz可以使颗粒PCBs1和PCBs2的最小流化速度达到最低,而小于50Hz或大于300Hz的声波频率对这2组颗粒的最小流化速度无显著改善效果。固定声波频率为100Hz,声压级越大,最小流化速度越小,特别是声压级超过100dB时,最小流化速度随声压级的增大而显著降低。

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微纳米球形TiO2颗粒的可控制备

微纳米球形TiO2颗粒的可控制备

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：吴志娇吴谦杜利霞朴玲钰国家纳米科学中心北京100190

TiO2以其独特的理化性能被广泛应用于涂料、抗菌和污水处理等行业.窄粒径分布的球形TiO2颗粒在高性能陶瓷、催化剂和电子墨水芯材料等高科技领域具有广泛的应用前景.利用金属醇盐水解制备单分散球形TiO2颗粒,方法简单易行,能耗低,但是T...

TiO2以其独特的理化性能被广泛应用于涂料、抗菌和污水处理等行业.窄粒径分布的球形TiO2颗粒在高性能陶瓷、催化剂和电子墨水芯材料等高科技领域具有广泛的应用前景.利用金属醇盐水解制备单分散球形TiO2颗粒,方法简单易行,能耗低,但是TiO2前驱体的水解速度较快,导致最终产物的尺寸分布较宽.本工作采用庚酸辅助的溶胶-凝胶法,即以无水乙醇为溶剂,钛酸丁酯为钛源,添加庚酸,有效控制TiO2前驱体的水解速度,制备得到不同粒径、尺寸分布窄的球形TiO2颗粒.并采用透射电镜、扫描电镜、拉曼光谱、物理吸附和X射线衍射仪等技术手段,系统考察了水和庚酸对TiO2颗粒的形貌、粒径及比表面积的影响,以及煅烧温度对TiO2晶型的影响.结果表明,通过调整水和乙腈在实验体系中的比例,可得到粒度范围在80-300nm,颗粒尺寸分布窄的球形TiO2颗粒.产物经400℃、500℃煅烧处理后,得到锐钛矿型TiO2.本方法操作简单,通过有效控制TiO2前驱体的水解速度,可控制备了系列不同粒径的微纳米TiO2颗粒.

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室内微尘颗粒防除用高效通风系统的研究

室内微尘颗粒防除用高效通风系统的研究

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：吕阳吉野博大连理工大学土木工程学院大连市凌工路2号大连理工大学建设工程学部土木工程学院4号楼435室116000 日本东北大学日本国仙台市东北大学建筑环境工学研究室980-8579

微尘颗粒包括霉菌的孢子和尘螨的排泄物或者尸体等等，它们会引起哮喘和非特异性过敏疾病.对于儿童来说，由于其呼吸域贴近地面，因此很容易引起过敏反应.利用通风系统是移除室内微尘颗粒的重要方法，掌握不同通风系统的除尘率十分重要...

微尘颗粒包括霉菌的孢子和尘螨的排泄物或者尸体等等，它们会引起哮喘和非特异性过敏疾病.对于儿童来说，由于其呼吸域贴近地面，因此很容易引起过敏反应.利用通风系统是移除室内微尘颗粒的重要方法，掌握不同通风系统的除尘率十分重要.本文分析了两种通风策略系统，即天花板排风和地面缝隙排风.天花板排风是目前传统的通风方式;但考虑到微尘颗粒通常沉降于地面，本研究开发了地面缝隙通风系统，即将通风系统的送风口设置在天花板中心，狭缝状排风口位于墙壁和地面交界处.研究通过实验和CFD数值模拟对这两种通风策略的除尘效果进行了比较.实验得出，地面缝隙排风的微尘去除效率比传统的天花板排风要优越.CDF模拟显示，天花板排风和地面缝隙排风的微尘移除率分别是81.5％和85.8％，通过数据分析，地面缝隙通风策略比起传统的天花板排风系统可以排除更多的微尘颗粒.

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弯管相变储热换热器的储/释热动态过程研究

弯管相变储热换热器的储/释热动态过程研究

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：王培伦汪翔彭志坚丁玉龙中国地质大学工程技术学院北京100083中国中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190中国中科院过程所-英国利兹大学储能科学与技术联合研究所北京10019 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190中国中科院过程所-英国利兹大学储能科学与技术联合研究所北京100190中国中国地质大学工程技术学院北京100083中国

因为固-液相变储热材料具有储能密度大、体积变化小、释热温度恒定等优点，所以对相变储热换热器的研究越来越受到人们的关注.本文专注于弯管相变储热换热器在储/释热过程中动态相变过程的研究.研究考虑相变储能换热器硝酸钠储热材料，...

因为固-液相变储热材料具有储能密度大、体积变化小、释热温度恒定等优点，所以对相变储热换热器的研究越来越受到人们的关注.本文专注于弯管相变储热换热器在储/释热过程中动态相变过程的研究.研究考虑相变储能换热器硝酸钠储热材料，以空气作为储/释热过程的传热流体，以数值模拟作为主要研究手段.模拟使用热焓模型，将相变区域看成多孔介质，根据孔隙率来判断材料所处的状态.使用FLUENT13.0软件，并与有限实验数据比较以验证模拟结果.研究表明模拟结果与实验符合很好，这为弯管储能换热器的设计和优化提供了依据.

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不同分布器下浆态床气液固三相流的CFD模拟

不同分布器下浆态床气液固三相流的CFD模拟

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：赵陆海波廖波王小泉刘小浩孙予罕中国科学院上海高等研究院上海市201210 中国科学院上海高等研究院上海市201210 中国科学院山西煤炭化学研究所太原市 030001

本文对不同分布器的浆态床鼓泡塔反应器内的气液固三相流体动力学行为进行了三维瞬态数值模拟。模型采用欧拉-欧拉多相流模型以及RNGκ-ε湍流模型，研究了不同分布器开孔设计对鼓泡塔反应器气液固三相流的影响。模拟得到了鼓泡塔内整...

本文对不同分布器的浆态床鼓泡塔反应器内的气液固三相流体动力学行为进行了三维瞬态数值模拟。模型采用欧拉-欧拉多相流模型以及RNGκ-ε湍流模型，研究了不同分布器开孔设计对鼓泡塔反应器气液固三相流的影响。模拟得到了鼓泡塔内整体气含率，固体颗粒分布情况，各相速度矢量分布，时均相含率和轴向液速的径向分布等结果，并对部分模拟结果与文献实验结果进行了比较，其结果吻合的较好，证实了随着分布器开孔越均匀则有利于加强流形的非对称性，从而加剧了气液固三相径向混合，但对整体气含率的影响不大。因此，结合分布器的实际开孔结构进行CFD模拟，同时考察了固体颗粒对浆态床内流体形态的影响，这对于准确的预测实际工况中的浆态床鼓泡塔反应器内的气液固三相流动有着重要的意义。

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纳米润滑油的摩擦和传热行为研究

纳米润滑油的摩擦和传热行为研究

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：万庆明金翼王彩霞丁玉龙中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室中国北京100190 中科院过程所-英国利兹大学储能科学与技术联合研究所中国北京100190

本文报道了一种通过添加少量层状结构纳米颗粒以改善润滑油摩擦性能及其传热行为的技术的最新进展，本研究包括纳米润滑油配方、物理和化学稳定性、摩擦磨损及传热性能。配方研究表明，通过使用适当添加剂，一些纳米润滑油悬浮液的稳定...

本文报道了一种通过添加少量层状结构纳米颗粒以改善润滑油摩擦性能及其传热行为的技术的最新进展，本研究包括纳米润滑油配方、物理和化学稳定性、摩擦磨损及传热性能。配方研究表明，通过使用适当添加剂，一些纳米润滑油悬浮液的稳定性可达到数月以上。通过测试对比纳米润滑油与基础润滑油的流变和导热性能发现，合适配方的纳米润滑油与基础润滑油在流变性能方面的差别可以非常小，而纳米润滑油的导热系数较基础润滑油可明显提升。四球摩擦磨损性能测试结果表明，在所有润滑区域(流体润滑区域、混合润滑区域及边界润滑区域)，合适配方的纳米润滑油都可表现出较低摩擦系数及较好的抗磨性能。通过测量油盒外部温度对摩擦过程中的传热行为的初步研究表明，纳米润滑油可以作为一种良好的传热介质，尤其是在边界润滑区域。

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二维和三维条件下弯曲和长径比对球柱体填充率的影响

二维和三维条件下弯曲和长径比对球柱体填充率的影响

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：孟令怡李水乡北京大学工学院力学与空天技术系北京100871

填充作为一个基本的物理和数学问题，一直是人们研究的热点。然而，现有填充问题的研究对象多是针对于凸体颗粒，关于非凸性对填充率的影响人们了解得很少。为了研究弯曲和轴向长径比对非凸颗粒填充率的影响，本文采用组合球模型结合松...

填充作为一个基本的物理和数学问题，一直是人们研究的热点。然而，现有填充问题的研究对象多是针对于凸体颗粒，关于非凸性对填充率的影响人们了解得很少。为了研究弯曲和轴向长径比对非凸颗粒填充率的影响，本文采用组合球模型结合松弛算法模拟了二维和三维条件下弯曲球柱体的填充。在二维固定长径比条件下，随着弯曲角度的增大球柱体填充率逐渐降低。在三维条件下长径比是影响填充率的主要因素，随着长径比的增大，球柱体填充率呈现近似线性递减的趋势。然而，当长径比固定时，其填充率会随着弯曲程度的增大而提高，最高可提高15％以上，且最优弯曲角度随长径比的增大而增加。数值模拟结果表明，二维和三维条件下弯曲对于填充率的影响并不一致。二维条件下弯曲球柱体局部规则排列现象的产生造成了填充率的显著提高。相反，三维条件下弯曲球柱体的填充是随机和均匀的，没有明显的分层、规则或者局部规则现象。

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固固相反应动力学测试方法研究

固固相反应动力学测试方法研究

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：姚梅琴郭凤余剑许光文中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京1000039 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国矿业大学(北京) 北京100049 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

本文选取石墨还原氧化铁作为固固反应的典型代表,利用热重程序升温方法研究了氧化铁石墨的固固反应特性,在惰性气氛下通过分别考察研磨与等体积浸渍混合制得Fe2O3/C样品的失重曲线,采用FWO公式和Coats-Redfern方法分别求算了两种混合样...

本文选取石墨还原氧化铁作为固固反应的典型代表,利用热重程序升温方法研究了氧化铁石墨的固固反应特性,在惰性气氛下通过分别考察研磨与等体积浸渍混合制得Fe2O3/C样品的失重曲线,采用FWO公式和Coats-Redfern方法分别求算了两种混合样品的固固反应动力学数据,发现研磨样品和浸渍样品的初始反应活化能分别为106.6 kJ·mol-1和135.0 kJ·mol-1,反应分别为体相扩散控制模型和成核与生长控制模型所控制.动力学数据的差异性与样品的反应特性表明浸渍样品实现了氧化铁在碳表面的高度分散,使得固相接触面增加,所求算的反应动力学数据更接近本征反应过程.

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鼓泡流化床两相流体力学新模型研究

鼓泡流化床两相流体力学新模型研究

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中国颗粒学会第八届学术研讨会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：高希吴诚王丽军成有为李希浙江大学化学工程与生物工程系杭州310027

流化床反应器的大型化与高效化是当前发展的趋势，流体力学是反应器设计与放大的基础，而现有的气固双流体模型还难以用于鼓泡流化床的放大模拟。本文根据流化床与气液鼓泡塔两种装置在流型和流动机理方面的相似性，提出了类比研究的思...

流化床反应器的大型化与高效化是当前发展的趋势，流体力学是反应器设计与放大的基础，而现有的气固双流体模型还难以用于鼓泡流化床的放大模拟。本文根据流化床与气液鼓泡塔两种装置在流型和流动机理方面的相似性，提出了类比研究的思路，即采用类似于鼓泡塔的两相流体力学模型来进行流化床的模拟以克服现有流化床模型的局限性，同时提出了将近年来鼓泡塔两相流研究中行之有效的新方法与新成果移植到流化床研究的方案。研究内容以确立完整的气泡-连续相作用力本构关系为核心，展开相关的实验与模拟。研究的目的是建立一个流化床-鼓泡塔统一的流体力学新模型，进行大型工业反应器的数学模拟放大。本文着重描述基于气泡的相间作用力，研究气泡相和乳化相的流体力学参数，深入分析流化床内固含率径向不均匀分布的机制。模拟结果同实验数据进行了比较，表明新模型能够较好的模拟GeldartA和B类粒子的流化状态。新模型能够在粗网格上模拟，适合模拟工业化装置。

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