气流床气化的洗涤冷却室性能模拟及(火用)分析

基于Aspen Plus工业系统流程软件,建立了气流床气化系统中的洗涤冷却室模型,模拟预测了入口合成气的温度、压力和洗涤冷却黑水的温度、水量等操作参数对洗涤冷却室出口合成气水汽比的影响,并对洗涤冷却过程进行了热力学分析。模拟结果表明:入口合成气或洗涤黑水的温度升高使洗涤冷却室的温度升高,出口合成气的水汽比增大;出口合成气的水汽比随进口合成气的压力升高而减小;洗涤冷却室入口黑水流量增大,出口合成气的水汽比有所降低。对洗涤冷却室的分析的结果表明:随着洗涤冷却室室内压力增大和入口合成气温度的升高,洗涤冷却过程的损失增大。     

考虑径向流速分布的二维非均相径向氨合成反应器模型

导出了考虑床层径向流速分布的径向床二维非均相模型，通过计算模拟考察了不均匀流动对三段径向冷激式氨合成塔性能的影响。计算表明：在各种不同的床层进口温度、入口氨浓度和活性系数下，流动的不均匀度所造成的影响是不同的，提高进口温度，降低入口氨浓度和提高活性系数有利于降低流动不均匀对三段径向合成塔净值和生产能力的影响是有限的，在计算条件下，均匀流动和不均匀度高达７０％相比，生产能力只下降了２％。     

喷淋塔脱氨传质特性的实验研究

在自行设计的喷淋塔中,以空气/氨/稀硝酸为实验体系,考察了喷淋密度、空塔气速、吸收液pH、入口氨浓度及入口气体温度对喷淋塔体积传质系数（Kga）的影响。结果表明,Kga随喷淋密度的提高而增大,优选喷淋密度约0.039 m3/（m2·s）;Kga随空塔气速的增大呈现增大后减小的趋势,控制空塔气速在2-2.4 m/s具有较好的经济性;Kga随吸收液pH的增大而减小,入口氨浓度对Kga的影响不显著,提高气体温度于吸收不利;拟合得到Kga的经验关联式Kga=7.45Re0.32pH-0.12β/H,其计算值与实验值相对偏差在15%以内;操作参数对Kga的影响大小顺序为：喷淋密度,空塔气速,吸收液pH值。     

人工糙管中湍流运动特性的研究——Ⅰ.时均速度分布与脉动速度

以热线风速仪测定了横肋管中时均速度、脉动速度的均方根值。横肋管的几何参数:峰高0.01～0.04,间距10～40,Re=20000～70000。实验结果给出时均速度沿径向、轴向分布,脉动强度沿径向分布,同时获得湍流能谱。分析了粗糙对这些量的影响,粗糙可使湍流强度增大40～50%,而湍流尺度则有所减小,速度分布u~+服从对数律, u~+=2.5lny~++B B值随峰高变化(式中y~+为无因次距离;B为常数)。     

入口形状对旋风分离器性能的影响

为了研究入口形状对旋风分离器性能的影响,采用计算流体力学(CFD)软件对旋风分离器的压力场和颗粒的分离情况进行考察.研究结果表明:入口形状会显著影响旋风分离器的压降,在圆形、矩形、三角形和等腰梯形几种不同的入口形式中,长宽比为2的矩形入口压降最大,长宽比为1.5的矩形入口的压降最低;对于矩形入口,随着长宽比的增大,压降是先降低再升高;入口形状对粒径大于2.5μm粒子的分级效率影响不大,当粒径小于2.5μm时,圆形入口的分离效率最差,梯形入口的分离效率最好;梯形入口会改善旋风分离器顶部流场和灰斗附近流场,使颗粒运行平稳,分离效率较高.     

超细分级机进料管内颗粒分散的数值模拟

采用欧拉拉格朗日模型对超细分级机进料管内的气固两相流进行了数值模拟。通过引入颗粒浓度分布不均匀度,建立了颗粒分散性的评价方法,对比分析了导流片数量、尺寸、间距分布形式、入口风速、入口固体浓度、粒径对颗粒分散性的影响。结果表明： 导流片的添加能提高颗粒的分散性;随着入口风速的提高,颗粒分散性逐渐提高,当风速大于136 m/s时,分散性变化不大;随着入口固体浓度的增加,颗粒分散性降低;随着粒径的增加,颗粒浓度分布不均匀度增加,颗粒的分散性变差,当粒径大于50 μm时,颗粒分散性基本不变。     

吸烟对前庭眼动影响的研究

实验采用正弦摆动模式的前庭刺激方法,对8名健康男性青年吸烟者吸烟前后视前庭眼动各参数进行观察。结果表明:吸烟后即刻视网膜电位降低非常显著(P<0.01),慢相速度及增益增大非常显著(P<0.01),快相速度增大显著(P<0.05);在吸烟后30min时均未完全恢复,但已无显著差异(P>0.05)。提示:吸烟可 以导致空中盲距增大、夜间视力降低及空晕病、前庭本体性错觉的发生,对飞行安全构成严重威胁。     

高频超声在颌下腺炎诊断中的临床价值

目的探讨高频超声在诊断颌下腺炎中的应用价值。方法应用全数字彩色多普勒超声仪检查17例颌下腺炎患者的双侧颌下腺,测量腺体厚度,观察腺体回声及彩色血流信号的多少,测量血流速度及阻力指数。结果腺体增大13例;腺体回声均匀性减低7例,不均匀性减低5例,不均匀性回声增强5例;腺管扩张6例,合并腺管结石4例;血流信号增多10例。结论高频超声检查可提供多方面的诊断信息,对诊断颌下腺炎具有重要的临床价值。     

新型旋流降膜式洗涤冷却环的开发与研究

洗涤冷却环是水煤浆气化炉的关键部件之一，洗涤冷却水通过洗涤冷却环的分布，在洗涤冷却管内壁形成液膜，使高温合成气体迅速冷却，针对目前工业应用中的洗涤冷却环存在的液膜分布不均、抗堵塞能力差等缺点，开发了新型旋流降膜式洗涤冷却环。用激光多普勒测速仪（Dual PDA）研究了旋流降膜流动的速度及液膜厚度分布，得出降膜的轴径向速度与进水流量的均匀性及量值有关；液膜厚度在z=0．5m处趋于稳定；并比较了新型洗涤冷却环和普通洗涤冷却环的液膜分布，证明新型洗涤冷却环液膜分布均匀，能有效解决工业中存在的洗涤冷却管干壁现象。     

HT-7托卡马克等离子体电子热扩散系数与等离子体参数的关系

研究了HT-7托卡马克装置欧姆放电情况下电子热扩散系数χe的空间分布以及它与等离子体参数如等离子体中心弦平均密度、等离子体电流的关系。χe沿等离子体小半径的分布是逐渐增大，中心最低χe在等离体1／2小半径处的数值随等离子体的中心弦平均密度增大而降低，随等离子体电流的增大而增大。且硼化后的值比硅化后的值稍小一些。χe比INTOR定标小很多，但与欧姆放电情况下的Merezhkin定标以及Coppi-Mazzucato定标数值差不多。     

计算流体力学(CFD)模拟机械通气时下气道气流流场特性的方法及其可行性研究

目的 探索计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）技术模拟机械通气状态下呼吸系统内部气流流动的可行性,为CFD技术应用于机械通气的气流流场模拟奠定基础。方法 选取1名健康的中年男性志愿者进行头颈部加胸部MRI扫描,将获得的图像保存为DICOM格式导入Mimics17.0医学图像软件中构建气道三维模型,用Geomagic Studio 12软件进行网格划分后导入Ansys 14.5软件进行CFD模拟计算,对机械通气气道内部气流流场变化进行动态分析。结果 基于MRI图像数据构建气道三维模型,划分网格后对CFD模拟施加不同流速的入口边界条件,分析流速分布、壁压力分布、流场线变化情况以及局部管壁剪切应力的变化情况。结论 基于影像数据对气道进行三维重建,通过对模型进行CFD模拟发现,入口流速与气道内流体流速分布、壁剪切应力及壁压力均呈正相关,入口高流速易在气道分叉处形成涡流。     

蒸发式空冷器低密度翅片管束干工况换热及阻力特性

建立了工业用8排翅片管束空冷实验装置,讨论了翅片管干式空冷代替光管湿式空冷的可行性,研究低进口风温、风量对翅片管干式空冷换热的影响。实验结果表明：低进口风温下,翅片管干式空冷可用来代替光管湿式空冷换热,降低进口风温能有效强化翅片管干式空冷换热,其换热能力亦随着配风量的增加而提高。实验中翅片管管外换热系数和管束压降实验值与国外关联式计算结果有差别,拟合给出本实验翅片管管外传热关联式及管束压降关联式,为工业应用设计提供依据。     

糖化酶超滤速度的研究

以浓差极化-凝胶层数学模型为基础,研究了影响糖化酶超滤速度的各种因素。结果表明:在浓差极化现象存在下,超滤速度随透出液体积和主体溶液浓度的增大而减小,随搅拌速度或料液流速的增大而增大。提高操作压力不会增大超滤速度。对糖化酶发酵液进行絮凝处理及适当提高温度都有利于超滤速度的提高。     

多孔泡沫金属换热器内部的非热力学平衡

应用Brinkmanextended Darcy流动模型,对恒热流密度条件下,方形轴流式多孔泡沫金属换热器内流体与泡沫金属之间的瞬时局部非热力学平衡情况进行了分析。结果表明：当流体在低孔隙率、低ppi数的多孔泡沫金属通道内低速流动,以及当流体和多孔泡沫金属间存在较大的导热能力差异时,两者间的瞬时局部温差较大,不可忽略。     

微型高速泵内空化流动的数值分析

以一台单级微型高速离心泵为研究对象,对其内部空化流动进行全流场数值模拟,分析了3种流动系数和不同空化数时该离心泵叶片流道内的空泡、静压以及相对速度分布规律。研究结果表明:空泡最先在叶片吸力侧前缘产生,该空泡区随着空化数的减小沿着叶片吸力侧向出口尾缘迁移和扩大,且呈非对称分布。在相同空化数下,随着流量系数的增加叶片流道内的空化区域变大;叶片吸力侧中间区域出现低速区并在叶片间流道内发展,同时,叶片尾缘处的高速区向叶轮内延伸,表明空泡造成叶轮内流道的堵塞,阻碍液体的流动;在叶片吸力面侧,空泡体积分数的最大值主要分布在叶片中间靠近轮毂的位置,而在压力面侧位于叶片前缘的机匣附近。初步建立了关于微型高速离心泵内空泡流动的一个较完整的认识。     

考虑局部非热平衡的流体层流横掠多孔介质中 等温平板的边界层分析

在考虑流体和多孔介质之间瞬时局部非热平衡的前提下,对流体强迫层流横掠多孔介质中等温平板的二维流动应用Brinkman-Forchheime-extended Darcy 模型建立守恒方程组。对方程组进行数量级分析简化,应用积分法进行近似计算,得出了速度边界层厚度、热边界层厚度、壁面黏性摩擦系数和对流传热系数的计算公式。结果表明：在多孔介质中沿平板的速度边界层厚度与光板时明显不同,在平板前端迅速增长,随后逐渐变得平坦,趋于一个恒定值;而热边界层厚度则与光板时类似。     

泡沫流体流变特性研究

按文题,在考虑壁面滑移速度条件下,理论上推导了泡沫流体在圆管中流动的流量和速度分布表达式。通过实验测定了滑移速度V_s,其与剪应力τ_w之间的关系可归纳为V_s=ατ_w~b。验证了流量方程的正确性。发现以十六烷基磺酸钠为发泡剂的泡沫流体符合Hersechel-Buckley本构方程,流变特性参数为τ_0=10.5[Pa],K=0.824[Pa·s~n]和n=0.54。     

化学气相冷凝合成纳米颗粒反应器：Ⅱ.传热过程模拟

建立了化学气相冷凝反应器内层流状况下流体流动的数学模型，采用ＳＩＭＰＬＥＣ算法求解了反应器内速度和压力的分布，并对计算值和文献值进行了比较。考察了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ准数、直管出口与撞击面的距离等参数对反应器内流型、轴向中心速度、径向最大速度、沿撞击板压力分布的影响规律。     

化学气相冷凝合成纳米颗粒反应器研究 I.流体流动过程模拟

建立了化学气相冷凝反应器内层流状况下流体流动的数学模型，采用ＳＩＭＰＬＥＣ算法求解了反应器内速度和压力的分布，并对计算值和文献值进行了比较。考察了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ准数、直管出口与撞击面的距离等参数对反应器内流型、轴向中心速度、径向最大速度、沿撞击板压力分布的影响规律。