适用于注聚稠油油田的FPSO换热器选型研究

针对注聚稠油油田出现的FPSO换热器脏堵现象,通过对换热器脏堵物的形成机理及换热器选型分析,对比弓形折流板管式换热器、螺旋板换热器、刮面式换热器、管壳式螺旋折流板换热器、连续螺旋折流板式换热器之间的性能特点,确定连续螺旋折流板式换热器的选型优势。通过对10°螺旋角的油-水模拟试验研究,采用综合性能参数,验证其在高粘流体换热方面的流速高、压降低、传热系数大等诸多特点,对比分析单弓及螺旋折流板换热器性能特点及优势。     

车辆舱室流动传热及温度场分析

目的全面获得车舱流动传热分析的流场和温度场分布。方法以某车辆舱室为研究对象,对车舱进行合理简化,建立空气流动与传热的计算流体力学(CFD)模型。针对车舱内温度分布特点,采用标准的κ-ε湍流模型描述舱内的空气流动,利用FLUENT软件对车舱在太阳辐射下进行温度场仿真研究。结果得到了温度场的分布与车载运行时间的变化规律,并利用实车跑车试验结果与仿真结果进行了对比,对比最大误差约为12%。结论随着外部环境温度的升高,车舱内部温度均呈现梯度变化,不同位置温度差异最大为5℃。CFD能为计算和预测温度场分布提供有效的技术支持。     

电除尘器气流分布试验研究和数值计算

结合660WM机组电除尘器的设计要求,对电除尘器内气流流动进行了数值模拟与试验研究。计算中选择SIMPLE方法求解三维雷诺平均方程和k-ε两方程湍流模型。研究结果表明,无论电除尘器两室流量分配还是第一电场进口断面气流分布,计算结果与试验吻合较好,数值计算结果可以指导电除尘器设计与模型试验研究。     

基于灰色关联理论分析水面舰船环境对数字多用表贮存性能的影响

目的评价水面舰船环境中温度、湿度和盐雾环境因素对数字多用表贮存性能影响的敏感性。方法模拟水面舰船舱室环境,开展贮存环境试验,测量数字多用表的性能数据和贮存环境数据。通过灰色关联分析,评估不同环境因素对数字多用表贮存性能影响的敏感性。结果分析了四种模拟舱室环境、两种型号数字多用表的贮存性能受温度、湿度和盐雾环境影响的关联度。结论采用灰色关联理论研究环境因素对数字多用表贮存性能的影响,并对比关联度计算结果发现:温度影响最大,湿度其次,盐雾影响最小。     

膜萃取处理水溶液中镉、锌离子的传质模型

通过测量中空纤维膜器管程和壳程RTD曲线,发现对于中低装填密度的膜器,管程的实际流动与理想层流有较大差异,而壳程的流动与理想层流符合较好,膜器管程和壳程流动RTD曲线的平均停留时间的实验值与理论值相差很小,停留时间相对偏差小于±5%.通过计算,得出与实际RTD曲线符合较好的速度分布公式,依据镉离子传质数据,提出了较为准确的低流速下的传质系数预测关联式,并用此关联式预测锌离子的出口浓度,预测值与实验值符合较好,相对偏差在±25% 以内.     

低温电除尘器数值模拟研究

低温电除尘器可以实现提高除尘效率和余热利用的双重目的,是目前广泛采用的电除尘新技术。采用商业CFD软件,利用多孔跳跃、换热器模型,模拟低温省煤器内温度、密度及流速的变化规律及分布情况,并以此为基础,准确模拟并确定低温电除尘器的气流分布方案,满足流量分配及速度均匀性的设计要求,并采用分步计算的方法,提高计算精度和计算效率。     

基于火灾试验的FDS大涡模拟非均匀网格优化

为了研究火灾FDS数值模拟结果与网格划分之间的关系,基于全尺寸钢结构厂房火灾试验,对火灾情况下厂房内温度分布等进行了分析,同时在该试验的基础上,通过均匀网格划分法和非均匀网格多分区法对火源正上方8.5m处烟气温度进行了数值模拟,并将模拟结果与试验数据进行对比。结果表明:对敏感性较高的火源区域和羽流区域进行网格加密,得到的模拟结果与试验数据更为接近。采用非均匀网格划分法能有效地提高模拟精度,并在一定程度上减少了模拟时间,是处理大空间火灾数值模拟的一种较好的方法。     

电除尘器气流分布数值计算方法研究

运用CFD方法对电除尘器内的气流流动进行数值计算,以相应的电除尘器气流分布模型试验为验证算例。数值计算采用多孔介质模型简化进口喇叭气流分布板,以第一电场进口断面的气流速度分布趋势及相对均方根值为评判标准,对比3种不同导流片布置方案的模型实测结果与数值计算结果。结果表明:各方案模拟结果与试验结果均吻合较好,最终布置方案的数值计算结果满足电除尘器设计要求。     

船用板式换热器可靠寿命预计方法研究

目的对于新型船用板式换热器进行可靠寿命预计,考虑到相似产品使用期间会获得定量的信息,提出一种利用相似产品信息进行产品可靠性预计的方法。方法相似产品的相似度由专家根据经验分析给出,其后根据继承因子直接对相似产品的可靠度进行折合。对板式换热器与相似产品的性能数据进行对比分析,利用模糊数学中贴近度的概念,计算得到两产品之间的折算系数。结果结合相似产品的实际使用数据,通过对流速、换热系数和其他相似因素的比较,得到产品对于相似产品的折算系数为0.286,从而进一步确定该板式换热器折算后的试验时间,利用无故障定时截尾寿命评估方法对该产品的可靠性进行粗略估计。结论该方法对利用相似产品进行寿命评估提供了一种新思路,从产品的性能特征出发,在一定程度上优化了专家评估相似度的主观因素。     

贝壳流化床燃烧脱硫的试验研究

采用添加脱硫剂和空白试验对比的方法,对两种贝壳和一种石灰石在流化床中的脱硫特性进行了试验研究.结果表明,在流化床条件下,河蚌壳的脱硫性能优于石灰石和贻贝壳.3种脱硫剂在试验范围内的脱硫效率随钙硫比增加而增加,当钙硫比为2.5时,河蚌壳的脱硫效率达到最高;河蚌壳在950～1000℃范围内脱硫效率随温度升高而升高,在1000℃时,脱硫效率达到72.96%,其他两种脱硫剂的脱硫效率随温度升高而下降.比较试样煅烧后的微孔直径发现,河蚌壳的微孔直径大于0.1靘,而另外两种脱硫剂的微孔直径小于0.05靘的占有很大份额,表明脱硫剂微孔直径对脱硫性能有重要影响.     

R134a在水平环形通道内的凝结换热性能

在空气源热泵热水器中,对水平套管冷凝器环形通道内R134a的凝结换热特性进行实验研究。在冷凝器不同进水流量、进水温度时,实验测试了水平套管冷凝器凝结换热系数随热流密度、冷凝压力及干度的变化。实验工况为:冷凝器的进水流量为0.6~1.0 m~3/h,进水温度为15~60℃。实验结果表明:水平环形通道内R134a的凝结换热系数随热流密度和冷凝压力(温度)的升高而减小,当冷凝压力为1.3 MPa,热流密度由18 k W/m2增加至20.5 k W/m~2时,R134a的凝结换热系数减小了6.9%;当热流密度为15 k W/m~2,冷凝压力由1.78 MPa增大至1.83 MPa时,R134a的凝结换热系数减小了5.8%。R134a的局部凝结换热系数随干度的增大而增大,当冷凝压力为1.1 MPa,热流密度为18.3 k W/m~2,制冷剂干度由0.1增大至0.9时,R134a的局部凝结换热系数增大了24.4%。     

燃烧过程中煤氮热迁移特性研究进展

燃烧过程中煤氮的热迁移特性决定着NOx的生成与最终排放量,并对控制和治理燃煤过程中NOx污染具有重要指导意义。将煤氮的热迁移过程分为挥发分氮及焦炭氮2个不同热迁移路径进行讨论,归纳了在燃烧过程中挥发分氮及焦炭氮热迁移的特性及相关影响因素。最后提出了"定量解析煤氮热迁移过程"这一国际学术难题的研究突破口。     

不锈钢板式热沉传热特性的实验与模拟研究

目的 研究流量、胀高及焊点排布方式对不锈钢板式热沉传热特性的影响。方法 搭建实验平台,加工出结构参数不同的板式热沉实验件,同时采用静力隐式算法建立相应的几何模型,通过实验与数值模拟相结合的方法,研究流量、胀高和焊点排布方式的变化对板式热沉热阻的影响规律,并分析热沉流道内部流场状态。结果 首先计算了6个工况下的热阻,发现实际换热量为540 W时,数值模拟与实验结果的最大相对误差不大于25%。然后分析了误差来源,最后得到了热沉全流道速度场与温度场的分布情况。结论 实验与模拟结果有较好的符合程度,证明了数值模拟方法的可靠性。在换热量相同时,板式热沉的热阻随流量与胀高的增大而减小,焊点为菱形排布的热沉传热性能相对更好。板式热沉内部的流场具有周期性,焊点使流体扰动增强,并形成射流和旋涡,起到了强化传热的效果。     

环境实验箱气流组织与围护结构耦合传热研究

目的研究环境实验箱在升、降温过程中气流组织与围护结构的耦合传热行为,为环境实验箱制冷/加热能力的确定提供精确的设计方法。方法首先利用UC240环境实验箱搭建实验平台,测量环境箱送风口速度分布,以及升、降温过程中室内及壁面的温度曲线,然后对环境箱进行建模,以实测的送风速度、温度作为边界条件,利用CFD方法进行仿真,最后对比分析实验值与CFD仿真的结果。结果利用CFD方法计算得到的环境箱升、降温曲线与实测值吻合较好,尤其是壁面温度曲线,误差不超过4℃。送风温度可以根据蒸发器理论或加热功率和回风温度而动态地确定。结论利用CFD方法分析环境实验箱气流组织与围护结构的耦合传热是可行的,FLUENT的UDF功能可根据需要扩展,以协助设计蒸发器和控制策略。     

蜂窝流道热沉强化传热数值模拟

热沉是模拟太空深冷环境的核心部件。为提高空间深冷环境的模拟效果,更好地满足型号试验需求,设计了一种蜂窝流道热沉。利用流体力学理论和有限元方法对蜂窝热沉内部流体的流动和强化传热进行数值模拟,分析流道结构参数对流体流动和换热的影响,确定最优的流道结构参数。结果表明,同等条件下蜂窝热沉表面温度低于管板式热沉5 K左右,温度均匀性可达到±2 K;流道深度和间距是影响流体在热沉中流动与传热的重要因素,合理选择流道结构参数可以提高热沉的换热性能;需要综合考虑传热和阻力问题来确定最优的流道结构参数,最优的蜂窝热沉流道间距为75 mm,深度为10 mm。     

水生植物材料与传统植物材料吸油性能比较

将水生植物材料(凤眼莲叶和茎、大薸叶)作为新型吸油材料,与传统植物材料(水稻秸秆、夏威夷坚果壳、甘蔗渣)的吸油性能进行比较。通过研究各材料的表面结构特征、表面基团特征、吸油能力和表面疏水性,来对比各材料的吸油性能。结果表明:水生植物材料具有较大吸油容量,且其叶子部分疏水性很强,适合作为水上浮油原位处理的吸附剂;水稻秸秆疏水性稍弱,但也是一种良好的水上浮油吸附剂;凤眼莲茎吸水性较强,与夏威夷坚果壳、甘蔗渣一样具有浮力较小、疏水性较弱的特点,但对正己烷的吸附速率非常快,可考虑作为填充滤料处理含油废水。     

深度脱水印染污泥滚筒干化特性中试

采用燃油烟气模拟热电厂烟气,实验研究了深度脱水印染污泥的滚筒干化特性,分析了滚筒转速、烟气流速及滚筒长度对污泥干化效果、干燥效率的影响规律,同时也探讨了进口温度对干化尾气污染物排放特性的影响。结果表明:滚筒转速对深度脱水印染污泥在滚筒中的停留时间有重要影响,同时也是影响出口污泥含水率的最主要因素,而烟气流速则是影响干燥效率的最主要因素。对于深度脱水印染污泥,滚筒干燥容积传热系数为0.361~1.168 k J/(m3·s·℃),烟气流速会对其有一定的影响,而滚筒转速对其的影响很小。干化尾气中除NH3和臭气浓度高于恶臭污染物厂界3级标准值外,其他各污染物的排放浓度均低于国家排放标准。为抑制污泥中NH3、H2S及苯系物的释放,深度脱水印染污泥滚筒干化的烟气温度应控制在190℃以内。     

高水分垃圾焚烧热回收和烟气净化系统的合理布置

用热平衡计算分析了高水分生活垃圾在焚烧前干燥脱水对系统热效率的影响 ,并比较了用不同介质干燥湿垃圾时热回收系统的效率和对烟气净化系统布置的要求。计算表明 :系统产生的可供有效利用的蒸汽量总是随垃圾干燥后应用基水分的降低而上升。采用排烟作为干燥介质时系统热效率也随应用基水分的降低而上升 ;而采用热空气作干燥介质时 ,计算热效率有轻微的下降。采用垃圾干燥应对烟气净化系统进行合理布置。