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基于DPM-VOF耦合的高铅渣底吹还原炉内多相流动数值模拟
1
作者 闫红杰 黄正宗 +2 位作者 郝澳 夏韬 刘柳 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期607-620,共14页
高铅渣底吹还原炉内天然气-熔体或载气-熔体-煤粉构成的多相体系复杂行为与熔炼效率和系统产能紧密相关。本文基于DPM-VOF耦合模型,研究了工业尺度的高铅渣底吹还原炉内分别以天然气和煤粉为还原剂的气-液两相流和气-液-固多相流复杂行... 高铅渣底吹还原炉内天然气-熔体或载气-熔体-煤粉构成的多相体系复杂行为与熔炼效率和系统产能紧密相关。本文基于DPM-VOF耦合模型,研究了工业尺度的高铅渣底吹还原炉内分别以天然气和煤粉为还原剂的气-液两相流和气-液-固多相流复杂行为。结果表明:天然气作还原剂时,炉膛两端熔体流速平缓,喷枪区域流速剧烈,呈“脉冲状”分布;喷枪附近压力呈两侧大、中间小的“V”字形分布;喷枪区域压力波动剧烈,虽可强化气液搅拌过程但易造成喷枪损坏和熔体喷溅。采用煤粉作还原剂时,煤粉从喷枪喷出后最初分布在气团内部和气液交界面处,随后扩散至熔池中上部和烟气区域;熔池内煤粉分布在0.25~0.85 m深度范围;喷枪附近煤粉浓度相近,均未出现沉积现象。 展开更多
关键词 底吹还原炉 多相流 DPM-VOF模型 数值模拟 直接炼铅工艺
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基于Box-Behnken响应面法的熔铝炉燃烧优化试验设计
2
作者 钱琳 莫雯淇 张奕霖 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第4期162-169,共8页
为了提高熔铝炉燃烧热效率并降低NOx排放,该文对某熔铝炉内的燃烧过程进行了多场耦合模拟。使用Box-Behnken响应面法,以尽可能大的铝料上表面热流密度q和尽可能小的等效氮氧化物排放量eq-NOx为优化目标进行Box-Behnken试验设计,分析表明... 为了提高熔铝炉燃烧热效率并降低NOx排放,该文对某熔铝炉内的燃烧过程进行了多场耦合模拟。使用Box-Behnken响应面法,以尽可能大的铝料上表面热流密度q和尽可能小的等效氮氧化物排放量eq-NOx为优化目标进行Box-Behnken试验设计,分析表明,与q的相关性大小为烧嘴垂直倾角>氧浓度>烧嘴水平倾角,与eq-NOx的相关性大小为氧浓度>烧嘴水平倾角>烧嘴垂直倾角>过量空气系数;提出了优化工况(氧浓度体积分数18%,过量空气系数1.05,烧嘴垂直倾角85.5°,烧嘴水平倾角83.5°),其q增加了1.76%,eq-NOx降低了40%,为熔铝炉的结构设计、生产优化提供了依据。 展开更多
关键词 Box-Behnken响应面法 熔铝炉 甲烷燃烧 NOx
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急冷器内炭黑颗粒流动沉积特性数值模拟
3
作者 尚宇勋 虞斌 +1 位作者 阴昱石 黄成龙 《化学工程》 北大核心 2025年第10期89-94,共6页
为研究急冷器壁面上炭黑颗粒沉积的情况,采用Fluent软件中的DPM(离散项)模型,数值模拟分析不同炭黑烟气入口参数(入口温度T_(in)、入口速度u、颗粒粒径d^(p))对急冷器内沉积率的影响规律,且通过UDF(用户自定义函数)得到的计算结果与相... 为研究急冷器壁面上炭黑颗粒沉积的情况,采用Fluent软件中的DPM(离散项)模型,数值模拟分析不同炭黑烟气入口参数(入口温度T_(in)、入口速度u、颗粒粒径d^(p))对急冷器内沉积率的影响规律,且通过UDF(用户自定义函数)得到的计算结果与相关文献实验数据误差在±5%以内。结果表明:在研究范围内,烟气入口温度越高,急冷器内存在的温度梯度越大,炭黑颗粒在急冷器壁面上的沉积率越高;随着烟气入口速度增大,使得流体湍流动能提高,故颗粒的沉积率随之增大。绝热层壁面和换热管壁面的沉积率分别增加了7.3%—35.2%和10.3%—48.4%。相较于换热管壁面,由于绝热层壁面上的炭黑颗粒速度和受到的热泳力较小,因此绝热层壁面的沉积率总体上小于换热管壁面。同时由于炭黑颗粒粒径的增大,其受到的惯性力增大,颗粒不能较好地随流体而运动,在随流体运动方向改变前就已撞击在壁面,沉积率也随之增大。 展开更多
关键词 急冷器 炭黑颗粒 温度梯度 湍流动能 沉积率
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高灰燃料锅炉省煤器出口烟道飞灰流动特性与脱硝灰斗设计
4
作者 朱江东 龚德鸿 +5 位作者 王康 邓传记 王健超 魏琦 汪倩 罗庆玲 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第18期7631-7639,共9页
长期使用劣质煤作发电燃料的电厂,因烟气中飞灰浓度较大导致脱硝系统效率下降,增加机组超低排放难度。以贵州茶园电厂的W型火焰锅炉省煤器出口至上升烟道入口烟道为研究对象,采用数值模拟方法对烟气流动情况及飞灰颗粒运动轨迹进行研究... 长期使用劣质煤作发电燃料的电厂,因烟气中飞灰浓度较大导致脱硝系统效率下降,增加机组超低排放难度。以贵州茶园电厂的W型火焰锅炉省煤器出口至上升烟道入口烟道为研究对象,采用数值模拟方法对烟气流动情况及飞灰颗粒运动轨迹进行研究。结果表明,省煤器灰斗对烟气中飞灰颗粒的收集效果并不明显,只能收集到少量烟气中的飞灰,飞灰收集率仅9.99%;在对选择性催化反应脱硝装置(selective catalytic reduction,SCR)的上升烟道入口处飞灰沉积特性模拟时发现,弯道处壁面飞灰沉积量为1.12 kg/s,占进入烟道飞灰总量的11.33%;在此基础上,提出两种上升烟道下方布置脱硝灰斗的设计方案,发现两种方案均能有效提高飞灰收集效率;当斜面与水平壁面的夹角为45°时效果最佳,飞灰收集率可以提升了约8.38%,且压降仅上升了2.25 Pa。 展开更多
关键词 飞灰沉积 飞灰收集 省煤器灰斗 脱硝灰斗 数值模拟
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加热体截面形状对真空烧结炉温度场的影响
5
作者 王寒寒 景来兴 李建昌 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第4期293-298,共6页
加热体是真空烧结炉的核心部件,其几何截面形状直接影响真空烧结炉内温度分布,而炉温均匀性是衡量烧结炉性能的关键指标。文章用有限元方法研究了圆形、圆环形、菱形、正方形、半圆形、矩形及其不同组合截面等12种加热体形状对真空烧结... 加热体是真空烧结炉的核心部件,其几何截面形状直接影响真空烧结炉内温度分布,而炉温均匀性是衡量烧结炉性能的关键指标。文章用有限元方法研究了圆形、圆环形、菱形、正方形、半圆形、矩形及其不同组合截面等12种加热体形状对真空烧结炉温度分布规律的影响。通过加热体与工件微元面间的几何关系构建烧结炉内传热模型,研究了不同截面形状加热体的辐射特性。结果表明空载条件下,矩形和圆形组合的截面形状加热体烧结炉内均温区面积最大,而矩形加热体炉内均温区面积最小,二者相比相差16%。而负载状态下,菱形截面加热体烧结炉相较于菱形和圆形组合截面烧结炉内工件最大温差降低了30.18℃,炉温均匀性提高了23%。研究可为真空烧结炉加热体结构设计与优化提供理论参考。 展开更多
关键词 真空烧结炉 加热体截面形状 有限元仿真 炉温均匀性 均温区面积
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高温梭式窑温度均匀性的模拟分析与设计优化
6
作者 张恩亮 杨文刚 +2 位作者 谢骁斐 焦冰洋 谷兵伟 《工业加热》 2025年第4期19-25,共7页
梭式窑内的热工过程有化学反应、非等温、气固多相湍流等众多复杂过程,多种因素又相互作用,传统设计是通过很多假设和简单计算进行,已无法满足要求,利用数值模拟技术可以弥补传统设计和计算的不足,通过数值计算、图像显示等方法,可以任... 梭式窑内的热工过程有化学反应、非等温、气固多相湍流等众多复杂过程,多种因素又相互作用,传统设计是通过很多假设和简单计算进行,已无法满足要求,利用数值模拟技术可以弥补传统设计和计算的不足,通过数值计算、图像显示等方法,可以任意变更系统的结构、参数条件开展研究。针对当前高温梭式窑存在的窑内温差大、能耗高的问题,建立了有效容积为10 m^(3),烧成温度为1800℃的高温梭式窑燃烧数学模型,通过数值模拟研究了炉腔结构、烧嘴布置、空燃比对梭式窑内温度场的影响,发现:梭式窑断面为“扁平”结构,烧嘴上下交错布置且尽可能增加上下垂直距离,根据生产产品不同设置烧成曲线时要分温度段设定合理的空燃比可使窑内温度分布更加均匀。工程实践证明所开发的梭式窑窑内温度均匀,能耗低,产品质量稳定,为高温梭式窑的设计开发提供了指导。 展开更多
关键词 梭式窑 数值模拟 温度分布 优化设计
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基于STM32单片机的马弗炉温度控制器设计
7
作者 李响 刘伟 +2 位作者 徐浩翔 孟令尚 冯成泽 《机电工程技术》 2025年第2期138-142,共5页
为提高马弗炉的温度控制精度和稳定性,针对工业加热炉温控需求,开发了一款基于STM32单片机的温度控制器。通过精密的温度传感器采集炉内及样品室的温度数据,并利用模拟数字信号转换器将所采集的模拟信号转换为数字信号,传输至STM32单片... 为提高马弗炉的温度控制精度和稳定性,针对工业加热炉温控需求,开发了一款基于STM32单片机的温度控制器。通过精密的温度传感器采集炉内及样品室的温度数据,并利用模拟数字信号转换器将所采集的模拟信号转换为数字信号,传输至STM32单片机进行处理。温度的调节通过可控硅调压技术实现,以精确控制加热功率。采用MATLAB软件建立数学模型,并基于此模型确定了最优PID控制策略。实验结果表明,相较于传统的单回路PID控制,采用串级PID控制策略能显著提高温度控制的精度和稳定性,证明了所设计控制器在实现马弗炉精确温控方面的有效性和优越性。不仅明显提升了马弗炉的温度控制性能,也为类似的工业温度控制应用提供了可靠的技术方案,展示了明显的创新性和应用价值。此项研究成果对于推动高精度、高稳定性温度控制技术在工业领域的应用具有重要意义。 展开更多
关键词 温度控制 串级PID STM32 可控硅
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陶瓷窑炉耦合燃烧节能降碳技术研究
8
作者 黄阔 刘效洲 +1 位作者 颜恒 段超 《节能》 2025年第5期87-89,共3页
为解决陶瓷窑炉能耗高、余热利用不充分、热效率低等问题,通过集热风助燃、预混燃烧、燃料气和助燃风自动连锁控制于一体的耦合燃烧节能降碳技术对陶瓷窑炉进行改造,并研究其工程应用的节能减碳效果及经济性。结果表明,陶瓷窑炉进行节... 为解决陶瓷窑炉能耗高、余热利用不充分、热效率低等问题,通过集热风助燃、预混燃烧、燃料气和助燃风自动连锁控制于一体的耦合燃烧节能降碳技术对陶瓷窑炉进行改造,并研究其工程应用的节能减碳效果及经济性。结果表明,陶瓷窑炉进行节能降碳技术改造后,平均节能率及减排率均达到了14.30%,节能减排效果明显。 展开更多
关键词 陶瓷窑炉 热风助燃 预混燃烧 自动连锁控制
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导热油蒸汽发生器的开发设计
9
作者 王卫华 方子珣 +1 位作者 楼华福 古德武 《工业锅炉》 2025年第2期24-26,共3页
介绍导热油蒸汽发生器的作用,常用结构及特点,受热面积的计算方法,以及设计、制造时应考虑的一些问题。对导热油蒸汽发生器的结构进行分析,并在设计、材料选择、制造等方面进行优化。
关键词 导热油蒸汽发生器 传热面积 计算 设计 制造
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蒸汽发电系统中的循环水余压能利用改造
10
作者 吴斌 颜昱东 +2 位作者 谢舒凯 岳玉琅 宋澜波 《冶金动力》 2025年第4期33-36,共4页
循环冷却水系统在工业生产中广泛应用,具有能耗大、影响因素多、节能优化潜力大等特点。针对涟钢能源总厂2#150 MW超高温超临界蒸汽发电机组,提出并现场实践了一种利用凝汽器出口循环冷却水余压为旁滤系统供水的运行工艺优化方法。改造... 循环冷却水系统在工业生产中广泛应用,具有能耗大、影响因素多、节能优化潜力大等特点。针对涟钢能源总厂2#150 MW超高温超临界蒸汽发电机组,提出并现场实践了一种利用凝汽器出口循环冷却水余压为旁滤系统供水的运行工艺优化方法。改造后,在保证旁滤系统水量、循环水水质和凝汽器换热效果均不受影响的同时,降低了厂用电量,使设备运行更加稳定,实现了降本增效。 展开更多
关键词 余压能利用 蒸汽发电机组 旁滤系统 节能增效
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高温逆流转筒烘干炉结构优化与电加热干燥工艺研究
11
作者 赵俊东 王朝东 《造纸装备及材料》 2025年第5期28-30,共3页
文章研究了高温逆流转筒烘干炉的结构优化策略与电加热干燥工艺,重点分析了逆流干燥原理、设备结构组成及传统燃烧加热方式的能耗问题。针对传统烘干炉存在的热效率低、干燥均匀性差、能耗高等问题,通过优化转筒结构、改进进出料装置、... 文章研究了高温逆流转筒烘干炉的结构优化策略与电加热干燥工艺,重点分析了逆流干燥原理、设备结构组成及传统燃烧加热方式的能耗问题。针对传统烘干炉存在的热效率低、干燥均匀性差、能耗高等问题,通过优化转筒结构、改进进出料装置、升级传动系统及采用电加热替代燃烧加热,提高设备性能。研究结果表明,优化后的设备热效率提高,干燥均匀性提高,单位能耗降低,出料温度为波动幅度降低,控温精度提高,实现了高效、精准、环保的干燥过程。研究内容为高温物料干燥设备优化设计提供了技术支持。 展开更多
关键词 高温逆流转筒烘干炉 干燥设备 结构优化 电加热
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基于深度学习的工业窑炉温度场重建方法研究
12
作者 夏忻然 《新潮电子》 2025年第21期58-60,共3页
文章旨在探索基于深度学习的工业窑炉温度场重建方法,通过结合深度学习技术与工业窑炉温度场测量的实际需求,提出一种高效、准确的温度场重建方案。研究工作的意义在于,工业窑炉温度场的准确测量对于保证产品质量、优化生产过程及提高... 文章旨在探索基于深度学习的工业窑炉温度场重建方法,通过结合深度学习技术与工业窑炉温度场测量的实际需求,提出一种高效、准确的温度场重建方案。研究工作的意义在于,工业窑炉温度场的准确测量对于保证产品质量、优化生产过程及提高能源利用效率至关重要。研究通过构建深度学习模型,实现了对工业窑炉温度场的高精度重建,并通过与计量检定、校准过程的结合,验证了重建结果的准确性和可靠性。最终成果为工业窑炉温度场的在线监测和实时控制提供了有效手段,具有重要的实际应用价值。 展开更多
关键词 深度学习 工业窑炉 温度场重建 计量检定
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基于PSO-BiLSTM-Attention模型的砌块蒸压工艺能耗预测
13
作者 方应才 陈增贺 张笑笑 《自动化应用》 2025年第2期25-28,31,共5页
提出了一种基于粒子群优化(PSO)的双向长短期记忆网络(BiLSTM)结合自注意力机制的预测模型,用于加气块蒸压工艺的能耗预测。该模型旨在提升预测精度,通过PSO算法优化模型参数,利用BiLSTM捕捉时序数据的潜在信息,结合自注意力机制突出关... 提出了一种基于粒子群优化(PSO)的双向长短期记忆网络(BiLSTM)结合自注意力机制的预测模型,用于加气块蒸压工艺的能耗预测。该模型旨在提升预测精度,通过PSO算法优化模型参数,利用BiLSTM捕捉时序数据的潜在信息,结合自注意力机制突出关键特征。结果表明,所优化的模型在实际数据集中的测试集样本数据仿真预测结果的均方根误差为0.143,平均绝对百分比误差为0.111,决定系数为0.975。该模型优于传统方法,为加气块蒸压工艺能耗预测提供了新的有效工具。 展开更多
关键词 PSO BiLSTM 自注意力机制 能耗预测
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天然气铝熔炼炉内料堆熔化过程数值模拟与堆料高度优化研究 被引量：2
14
作者 闫红杰 谢环宇 +2 位作者 吴克 伍东玲 刘柳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2084-2091,共8页
以天然气铝熔炼炉中铝料的熔化过程为研究对象,通过VOF模型捕捉气液界面,采用EnthalpyPorosity模型描述固液相变过程,对二维截面铝料熔化的非稳态过程进行数值模拟,研究铝料在熔化过程中的流动与传热行为,并对堆料方式单因素的影响进行... 以天然气铝熔炼炉中铝料的熔化过程为研究对象,通过VOF模型捕捉气液界面,采用EnthalpyPorosity模型描述固液相变过程,对二维截面铝料熔化的非稳态过程进行数值模拟,研究铝料在熔化过程中的流动与传热行为,并对堆料方式单因素的影响进行分析。研究结果表明:在熔炼过程的前中期,熔化后的铝液累积在熔池烟气入口侧,导致已熔融铝液凝固;在铝料高度分别为2.94、2.64、2.34和2.04 m时,熔化速率随时间均呈现先减小后增大的规律;当料堆高度为2.64 m时,熔化时间最短,为3199 s,铝料平均温度最低,比基准工况下的平均温度低50 K,可以有效防止上层铝液过热,减少氧化造成的铸损。 展开更多
关键词 天然气铝熔炼炉 数值模拟 熔化 堆料方式
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铜浮渣转炉燃烧与传热过程数值模拟 被引量：2
15
作者 闫红杰 谢环宇 +3 位作者 胡卫文 何岳峰 刘勇 刘柳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3775-3791,共17页
本文以某铅冶炼厂铜浮渣转炉为研究对象,通过对同轴射流甲烷燃烧器的试验数据进行对比,对燃烧模型与湍流模型进行了对比验证,构建了铜浮渣转炉内多物理场数值模型,对转炉运行工况的天然气燃烧与传热过程进行了数值模拟,深入分析了炉内... 本文以某铅冶炼厂铜浮渣转炉为研究对象,通过对同轴射流甲烷燃烧器的试验数据进行对比,对燃烧模型与湍流模型进行了对比验证,构建了铜浮渣转炉内多物理场数值模型,对转炉运行工况的天然气燃烧与传热过程进行了数值模拟,深入分析了炉内速度场、温度场和浓度场的分布规律。结果表明:转炉内天然气混合充分、燃烧完全,空燃比和烧嘴结构的优化空间较小。炉头的1^(#)、2^(#)烧嘴火焰主要通过热辐射向熔体传热,而炉身的3^(#)、4^(#)烧嘴火焰则主要通过热对流向熔体传热。截面平均温度沿炉长方向(从炉头至炉尾)逐渐降低。在3^(#)、4^(#)烧嘴所在的径向截面,平均温度出现极值点,其位置与平均速度的极值点基本一致。转炉耐火砖受侵蚀较为严重的区域分别位于炉头顶部与炉头渣线附近,导致侵蚀的主要原因在于壁面局部高温。 展开更多
关键词 铜浮渣转炉 天然气燃烧 数值模拟 烧嘴
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石墨工装板厚度对碳化硅真空烧结炉温度场的影响
16
作者 周明旭 李建昌 《真空》 2025年第4期49-53,共5页
温度均匀性是真空烧结炉的核心性能指标之一,直接影响工件烧结质量。本文通过对真空烧结炉温度场的数值模拟,研究了石墨工装板厚度对炉内温度均匀性的影响。结果表明:下支撑板厚度对温度均匀性影响最大,盖板次之,而侧板影响微弱;优化后... 温度均匀性是真空烧结炉的核心性能指标之一,直接影响工件烧结质量。本文通过对真空烧结炉温度场的数值模拟,研究了石墨工装板厚度对炉内温度均匀性的影响。结果表明:下支撑板厚度对温度均匀性影响最大,盖板次之,而侧板影响微弱;优化后的石墨工装板参数为下板厚50 mm,盖板厚20 mm,侧板厚60 mm;相较于原始方案,优化后工件间的最大温差减小19.1℃,即减小了10.7%。本研究可供真空烧结炉的工装设计与优化参考。 展开更多
关键词 真空烧结炉 数值模拟 石墨工装板 温度场
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电厂锅炉实验虚拟仿真系统建设与应用 被引量：2
17
作者 张伟 张紫涵 +3 位作者 李斌 徐博 王小亮 许加达 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第4期69-73,98,共6页
为开展能动专业核心课程“锅炉原理”的实验教学,校企合作开发了电厂锅炉实验虚拟仿真系统。基于两相流动与辐射对流传热原理构建的仿真系统,由风烟和汽水两大模型构成,严格遵守质量、能量、动量守恒方程。变负荷虚拟实验显示,随锅炉负... 为开展能动专业核心课程“锅炉原理”的实验教学,校企合作开发了电厂锅炉实验虚拟仿真系统。基于两相流动与辐射对流传热原理构建的仿真系统,由风烟和汽水两大模型构成,严格遵守质量、能量、动量守恒方程。变负荷虚拟实验显示,随锅炉负荷增加,热效率降低、燃料耗量增加。根据辐射传热原理,结合火焰平均温度计算发现:只有炉膛出口烟温增加,才能保证炉膛传热负荷增加,继而抬升排烟温度,导致排烟热损失变大、锅炉热效率降低。锅炉原理实验虚拟仿真,可训练学生运用锅炉本体热力计算原理分析问题的思维,是落实创新能力培养的重要举措。 展开更多
关键词 虚拟仿真 实验系统 电厂锅炉 燃烧传热 实践能力
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非均匀交变电场下液滴破碎与分散行为实验研究 被引量：2
18
作者 王道睿 王军锋 +2 位作者 王东保 吴天一 李步发 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1994-2000,共7页
本文基于显微高速摄像技术以及PIV技术实验研究了非均匀交变电场下液滴在不相溶介电液体中的变形、破碎和分散等复杂电流体动力学行为,精确捕捉了不同电场条件下荷电液滴动态行为过程的显微形貌特征以及流动特性,获得了荷电液滴特殊破... 本文基于显微高速摄像技术以及PIV技术实验研究了非均匀交变电场下液滴在不相溶介电液体中的变形、破碎和分散等复杂电流体动力学行为,精确捕捉了不同电场条件下荷电液滴动态行为过程的显微形貌特征以及流动特性,获得了荷电液滴特殊破碎形态,发现了液滴破碎过程中微尺度液滴的形成途径,归纳得到了莲状、冠状两种液滴破碎模式,分析了电参数对不相溶液-液多相分散过程的影响规律。 展开更多
关键词 电流体动力学(EHD) 荷电液滴 非均匀电场 液-液分散
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凸台板式换热器流动沸腾的数值研究 被引量：1
19
作者 陈晨 虞斌 +1 位作者 凌卫平 方玮玮 《制冷与空调（四川）》 2024年第3期285-292,共8页
使用Fluent仿真软件对凸台板式换热器水侧的流动沸腾换热机理进行了数值模拟研究。结果表明:流动沸腾换热伴随着汽泡的生成、长大、合并和破裂等过程,沸腾换热系数随着入口流速的增加而增大,最佳流速为0.125m/s。相对于最低流速,沸腾换... 使用Fluent仿真软件对凸台板式换热器水侧的流动沸腾换热机理进行了数值模拟研究。结果表明:流动沸腾换热伴随着汽泡的生成、长大、合并和破裂等过程,沸腾换热系数随着入口流速的增加而增大,最佳流速为0.125m/s。相对于最低流速,沸腾换热系数提高了96.6%-102.3%。但是,随着流速的增加,含气率明显降低。如果想要得到更多蒸汽,需要降低流速,并考虑凸台板式换热器末端干涸现象,以防止传热恶化。在凸台板片的凸台间距为18mm时,流动沸腾换热系数最佳。 展开更多
关键词 凸台板式换热器 流动沸腾 数值模拟
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非均匀电场对高黏流体中气泡分散特性的影响
20
作者 何发超 刘海龙 +1 位作者 李昌烽 王军锋 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1774-1782,共9页
电场强化多相流相间分散和传质技术广泛应用于化工生产领域,气泡的尺寸和分散行为以及连续相的物理性质是影响多相流系统中传质效率的重要因素。本研究设计并搭建了荷电液气分散实验平台,对非均匀电场作用下气泡在高黏流体中的分散行为... 电场强化多相流相间分散和传质技术广泛应用于化工生产领域,气泡的尺寸和分散行为以及连续相的物理性质是影响多相流系统中传质效率的重要因素。本研究设计并搭建了荷电液气分散实验平台,对非均匀电场作用下气泡在高黏流体中的分散行为进行可视化研究。捕捉了气泡在生长和分散过程中的形貌特征,研究分析了电场强度和气体流量对气泡分散行为和气泡尺寸的影响。实验结果表明,随着电场强度的增大,当电邦德数(BoE)达到4.5时,空气在甘油中的分散行为由滴状模式转变为串珠模式;而在达到8.7后又转变为混合模式,并最终在电邦德数达到17.8时转变为电晕模式。气泡直径随电场强度的增大显著减小,相比于无电场条件下的气泡尺寸,当电邦德数达到6.4时气泡直径减小了80%。在混合模式下气泡破碎成大量微气泡,微气泡直径在100μm以下,从而有效增加了气液两相接触面积。同时,研究表明气泡分散模式的转变主要取决于电场强度,增大气体流量对气泡分散模式的转变和气泡直径的影响较小。在现有的数据基础上,在0<BoE<16范围内建立了气泡直径与电邦德数相关的预测模型。该研究结果可为电场作用下复杂流体中气泡的生长和分散行为提供参考。 展开更多
关键词 非均匀电场 气泡模式 气泡尺寸 黏性流体 电流体动力学
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