检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2013年第8期62卷 346-353页

作者：屠功毅李伟锋黄国峰王辅臣华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室

采用实验和大涡模拟对喷嘴出口雷诺数(Re=U0hρ/μ,其中U0为出口平均速度,h为平面喷嘴出口狭缝高度,ρ和μ分别为流体的密度与动力黏度)为25—10000,喷嘴间距L为4h—40h范围内的平面撞击流偏斜振荡特性进行了研究.通过对平面撞击流模拟... 详细信息

采用实验和大涡模拟对喷嘴出口雷诺数(Re=U0hρ/μ,其中U0为出口平均速度,h为平面喷嘴出口狭缝高度,ρ和μ分别为流体的密度与动力黏度)为25—10000,喷嘴间距L为4h—40h范围内的平面撞击流偏斜振荡特性进行了研究.通过对平面撞击流模拟和实验的结果进行比较,验证了数值模拟的可靠性,并对平面撞击流发生偏斜振荡的无因次参数(喷嘴间距L/h与出口雷诺数Re)范围进行划分,重点考察了湍流平面撞击流的偏斜振荡周期及速度-压力变化特征.研究结果表明大涡模拟能对平面撞击流的偏斜振荡进行有效预报;当平面撞击流发生周期性偏斜振荡时,特定点的压力与速度也发生周期性变化,且变化周期与偏斜振荡周期一致,偏斜振荡本质上是由速度-压力的周期性变化和转换引起的.

关键词：平面撞击流偏斜振荡大涡模拟

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热氧喷嘴水煤浆扩散火焰辐射光谱特性研究

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光谱学与光谱分析 2016年第10期36卷 3127-3133页

作者：胡翀赫郭庆华宋旭东龚岩于广锁华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室上海200237

火焰的辐射光谱可为燃烧诊断提供诸多信息,因此目前对简单的气态火焰自由基辐射特性已进行了大量研究,而关于非均相火焰的辐射光谱特性研究则相对较少。采用改进的热氧喷嘴技术在敞开空间下直接点燃水煤浆,并利用光纤光谱仪和紫外成像系... 详细信息

火焰的辐射光谱可为燃烧诊断提供诸多信息,因此目前对简单的气态火焰自由基辐射特性已进行了大量研究,而关于非均相火焰的辐射光谱特性研究则相对较少。采用改进的热氧喷嘴技术在敞开空间下直接点燃水煤浆,并利用光纤光谱仪和紫外成像系统,着重对甲烷和水煤浆火焰的辐射光谱及OH*的二维分布特性进行研究。结果表明:与甲烷火焰的光谱辐射相比,水煤浆火焰不仅存在OH*,CH*和C2*特征辐射,还产生了Na*,Li*,K*和H*的发射谱线,并出现了连续的黑体辐射,这些光谱辐射特征可作为水煤浆气化或燃烧的标志,也可作为水煤浆是否点燃的判据;通入水煤浆后,OH*强度明显下降,而CH*和C2*强度增大。对比甲烷火焰OH*二维分布,水煤浆火焰OH*峰值强度明显下降,化学反应区域面积显著减小;沿着火焰传播方向,甲烷和水煤浆火焰轴向的OH*强度均呈先增大后减小的趋势;甲烷火焰径向的OH*在反应核心区出现了双峰形态分布,而水煤浆火焰OH*径向始终呈单峰分布。随着氧碳当量比增大,水煤浆火焰OH*的存在范围扩大,说明氧气的增加促进了OH*的产生;随水煤浆流量提高,OH*的反应核心区域缩小,峰值强度明显下降,CH*,C2*,Na*,Li*,K*和H*的强度显著增强,连续的黑体辐射强度也明显增大,这些辐射光谱的变化可用于表征操作负荷的变化。

关键词：光谱辐射热氧喷嘴水煤浆甲烷扩散火焰

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甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰OH~*自由基的数值研究

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光谱学与光谱分析 2018年第3期38卷 685-691页

作者：何磊龚岩郭庆华胡翀赫于广锁华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室上海200237

OH~*自由基是火焰中主要的激发态自由基之一,它所产生的化学发光可用于描述火焰的结构、拉伸率、氧燃当量比和热释放速率等特征信息,因此被广泛应用于火焰燃烧状态的在线诊断。以甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰作为研究对象,采用GRI-Mec... 详细信息

OH~*自由基是火焰中主要的激发态自由基之一,它所产生的化学发光可用于描述火焰的结构、拉伸率、氧燃当量比和热释放速率等特征信息,因此被广泛应用于火焰燃烧状态的在线诊断。以甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰作为研究对象,采用GRI-Mech 3.0机理结合OH~*自由基生成和淬灭反应进行数值计算,对OH~*自由基的二维分布特性进行研究,分析不同区域内OH~*自由基的生成路径,并探讨不同氧燃当量比例和不同喷嘴出口尺寸对OH~*自由基强度和分布特性的影响。模拟结果与实验研究基本吻合,表明计算模型能够准确描述火焰中OH~*自由基的二维分布。结果表明:在甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰中,OH~*自由基存在两种不同形态的分布区域,分别由反应CH+O_2=OH~*+CO和H+O+M=OH~*+M生成;随着氧燃当量比提高,OH~*自由基的分布区域逐渐向火焰下游扩张,根据其分布形态的变化可以对火焰燃烧状况进行判断;如果OH~*自由基仅分布于火焰的上游区域且呈断开形态,则说明火焰处于贫氧燃烧状态。如果OH~*分布呈环状形态,则说明火焰处于富氧燃烧状态;相同氧气流量条件下,缩小喷嘴出口的环隙尺寸有助于加强燃料和氧气的化学反应程度,从而使火焰中OH~*自由基的摩尔分数显著提高,增强OH~*化学发光的辐射强度,提高火焰光谱诊断的准确性。

关键词：甲烷扩散火焰 OH*自由基数值模拟

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高温过程对气化炉内颗粒物形态结构演变的影响

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中国电机工程学报 2018年第24期38卷 7287-7294页

作者：张志清郭庆华黄宇宸卫俊涛龚岩于广锁煤气化及能源化工教育部重点实验室(华东理工大学)

基于多喷嘴对置式气流床水煤浆气化炉热态实验平台,对气化炉内喷嘴平面区域颗粒物进行取样。利用高频炉实验装置对气化炉内颗粒物进行高温处理,研究颗粒物经历高温过程后的形态变化。采用马尔文粒度分析仪考察了颗粒物粒径分布及平均体... 详细信息

基于多喷嘴对置式气流床水煤浆气化炉热态实验平台,对气化炉内喷嘴平面区域颗粒物进行取样。利用高频炉实验装置对气化炉内颗粒物进行高温处理,研究颗粒物经历高温过程后的形态变化。采用马尔文粒度分析仪考察了颗粒物粒径分布及平均体积粒径变化,比表面积及孔隙度分析仪考察了颗粒物比表面积变化,并采用扫描电子显微镜表征颗粒物的表观形态。结果表明:随着高温过程的持续进行,颗粒表面愈加粗糙,孔隙结构愈加发达。高温作用会造成颗粒物内部孔隙结构联结性的失活、断裂,引发颗粒表面的断层,颗粒越大越容易发生二次破碎。

关键词：颗粒物形态结构气流床气化温度破碎

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旋液分离器对煤气化细灰的分离特性研究

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中国电机工程学报 2018年第13期38卷 3873-3880页

作者：朱诗杰陈雪莉钱玙歆陆海峰龚欣煤气化及能源化工教育部重点实验室(华东理工大学)

以煤气化细灰为固相颗粒物料,研究了旋液分离器对含一定细灰黑水的液固分离特性,考察了不同操作参数对不同粒径细灰颗粒分离效率的影响规律。研究结果表明,对10μm以下的细灰颗粒,入口流速、分流比和入口颗粒浓度对不同粒径细灰颗粒的... 详细信息

以煤气化细灰为固相颗粒物料,研究了旋液分离器对含一定细灰黑水的液固分离特性,考察了不同操作参数对不同粒径细灰颗粒分离效率的影响规律。研究结果表明,对10μm以下的细灰颗粒,入口流速、分流比和入口颗粒浓度对不同粒径细灰颗粒的分离效率均有较大影响。对5.012μm以下颗粒,随入口流速的增加,分离效率先减小后略有增大,粒径越小、分流比越大,该趋势越显著;当粒径介于5.012-10μm之间,分离效率随入口流速逐渐增大。10μm以下的细灰颗粒,随分流比的增加,分离效率近乎呈线性增加趋势,并无最佳分流比出现;随入口颗粒浓度的增加,分离效率略有增加。对10μm以上的细灰颗粒,随颗粒粒径的增加受入口流速、分流比和入口颗粒浓度影响逐渐显著。在旋液分离器内,存在明显的小颗粒团聚现象,表现为当颗粒粒径〉30.2μm时,分离效率已出现超过100%的情况。利用实验结果拟合出旋液分离器对煤气化细灰分离粒度的预测公式,该公式预测值与实验值吻合良好。

关键词：旋液分离器气化细灰分离效率分离粒度

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煤灰熔融黏温特性及对气流床气化的适应性

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化工学报 2012年第10期63卷 3243-3254页

作者：周志杰李德侠刘霞于广锁华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室上海200237

以21个中国典型煤样为研究对象,根据煤灰中CaO和Fe2O3含量,将之分为低钙低铁类、中钙中铁类、中钙高铁类、高钙低铁类、高钙高铁类等类别。利用高温黏度计测量煤灰熔渣黏温特性,并利用计算软件Fact-Sage对煤灰熔融状态进行热力学平衡计... 详细信息

以21个中国典型煤样为研究对象,根据煤灰中CaO和Fe2O3含量,将之分为低钙低铁类、中钙中铁类、中钙高铁类、高钙低铁类、高钙高铁类等类别。利用高温黏度计测量煤灰熔渣黏温特性,并利用计算软件Fact-Sage对煤灰熔融状态进行热力学平衡计算,研究了液相熔渣及固体矿物质结晶与熔渣黏度的关系,分析整理了煤灰最初硅铝比(SiO2/Al2O3)、固体结晶物以及液相熔渣组成3个因素对煤灰熔融特性和熔渣黏温特性的影响,为根据煤灰组分分析来预测不同煤的熔渣黏温特性及对气流床气化的适应性提供了一个简单而实用的判断方法。对气流床气化液态排渣的适应性从高到低依次为:中钙高铁类、高钙低铁类、中钙中铁类、低钙低铁类和高钙高铁类。

关键词：煤灰 CaO Fe2O3 黏温特性 FactSage

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平面撞击流偏斜振荡影响因素的大涡模拟

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化工学报 2013年第7期64卷 2353-2359页

作者：屠功毅李伟锋黄国峰王辅臣华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室上海200237

采用大涡模拟对35≤Re≤145000、4≤L/h≤40范围内的平面撞击流偏斜振荡特性进行了研究。通过对平面撞击流模拟与实验结果的比较验证了数值模拟的可靠性,重点考察了不同流体介质、边界受限程度及喷嘴出口高宽比等因素对平面撞击流偏斜... 详细信息

采用大涡模拟对35≤Re≤145000、4≤L/h≤40范围内的平面撞击流偏斜振荡特性进行了研究。通过对平面撞击流模拟与实验结果的比较验证了数值模拟的可靠性,重点考察了不同流体介质、边界受限程度及喷嘴出口高宽比等因素对平面撞击流偏斜振荡特性的影响,并对平面撞击流发生偏斜振荡的量纲1参数范围进行划分。研究结果表明,不同流体介质对平面撞击流量纲1偏斜振荡周期几乎没有影响,量纲1偏斜振荡周期随着边界受限程度的增大而增大,随着喷嘴出口高宽比的增大而减小。

关键词：平面撞击流偏斜振荡影响因素大涡模拟

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固定床气化与气流床水煤浆气化集成的能量与经济分析

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化工学报 2013年第6期64卷 2186-2193页

作者：邵迪代正华于广锁龚欣王辅臣华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室上海200237

针对煤制天然气工艺中固定床气化产生大量含有焦油、酚等难处理物质的废水,提出了将固定床气化和气流床水煤浆气化相结合的气化方式解决废水问题。考察了未分离焦油煤气水直接制浆和分离焦油后酚水再制浆的两种气化集成方式,以煤制天然... 详细信息

针对煤制天然气工艺中固定床气化产生大量含有焦油、酚等难处理物质的废水,提出了将固定床气化和气流床水煤浆气化相结合的气化方式解决废水问题。考察了未分离焦油煤气水直接制浆和分离焦油后酚水再制浆的两种气化集成方式,以煤制天然气项目为基础对其进行能量与经济分析。结果表明:与单一气流床相比,固定床气化和气流床水煤浆气化耦合提高了系统冷煤气效率;当固定床与气流床水煤浆气化干基煤处理量比为2,未分离焦油煤气水直接制浆和分离焦油后酚水再制浆两种气化集成方式的气化系统煤耗分别为563kg·km-3(CO+H2+3.12×CH4)和599kg·km-3(CO+H2+3.12×CH4),氧耗分别为212m3 ***-3(CO+H2+3.12×CH4)和206m3 ***-3(CO+H2+3.12×CH4),冷煤气效率分别为84.44%和86.74%,总热效率分别为72.53%和74.87%,且副产焦油的气化集成方案与单一固定床气化方案相比,其天然气生产成本增加不明显,经济上可行。

关键词：煤制天然气固定床气化气流床水煤浆气化能量分析经济分析

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煤粉料仓通气下料流动行为

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化工学报 2014年第4期65卷 1186-1193页

作者：陶顺龙陆海峰郭晓镭孙晓林龚欣华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室上海200237

在可视化有机玻璃料仓系统上对煤粉下料过程及其特性进行了实验研究。研究表明,煤粉介质粒径小、比表面积大,属于黏附性非自由流动粉体,下料流动困难;料仓通气技术可以显著改善煤粉流动性从而促进料仓下料,但过量通气反而会抑制煤粉下... 详细信息

在可视化有机玻璃料仓系统上对煤粉下料过程及其特性进行了实验研究。研究表明,煤粉介质粒径小、比表面积大,属于黏附性非自由流动粉体,下料流动困难;料仓通气技术可以显著改善煤粉流动性从而促进料仓下料,但过量通气反而会抑制煤粉下料。通过分析下料过程中料仓壁面的压力信号,揭示了料仓压力分布特性,分析了超侧压现象并定义了压力转换面。实验发现,通气可以在一定程度内减小超侧压幅度,扩大煤粉流化疏松区域,提升转换面高度。此外,研究还发现通气下料过程中存在气体穿透现象,穿透临界高度随通气量的增加而提高,并且穿透后煤粉下料流率降低。

关键词：煤粉下料两相流压力分布压力转换面气体穿透

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工业级水平管粉煤气力输送的最小压降速度和稳定性

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化工学报 2013年第6期64卷 1969-1975页

作者：谢锴郭晓镭丛星亮刘剀陶顺龙陆海峰龚欣华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室上海200237

采用压缩空气作为输送介质,在工业级水平管(内径50mm)上开展了粉煤密相气力输送实验研究。在实验获得最小压降速度基础上,通过电容层析成像系统观察到,随着表观气速降低而存在分层流、沙丘流、移动床流以及栓塞流4种流型。不同流型压力... 详细信息

采用压缩空气作为输送介质,在工业级水平管(内径50mm)上开展了粉煤密相气力输送实验研究。在实验获得最小压降速度基础上,通过电容层析成像系统观察到,随着表观气速降低而存在分层流、沙丘流、移动床流以及栓塞流4种流型。不同流型压力信号的概率密度分布和功率谱密度分析表明,压力信号的波动特征与流型紧密联系;由于流动形态的变化,存在由稳定输送过渡到不稳定输送的临界气速,且该速度小于最小压降速度。

关键词：密相气力输送最小压降速度流型稳定性

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