气固两相穿越液池过程颗粒运动分布特性研究

为了掌握气固两相穿越液池的气固分离过程中气、液、固三相流动特征,从而获得颗粒在液池中的分布规律,通过实验和数值模拟方法,对液池内颗粒运动进行研究。研究发现:颗粒在液池中表现出波动性的分布规律;粒径≤15μm颗粒在液池中以悬浮运动为主,50μm粒径是颗粒沉降和悬浮的临界直径,粒径≥100μm颗粒在液池中则以自由沉降运动为主,且主要集中分布在液池底部;随着下降管浸没深度的增大,直径为10μm颗粒在液池高度方向上体积分数基本保持不变;入口流速的增大,对小粒径颗粒在液池中的分布影响显著,而对大粒径颗粒影响不大。     

低含液管道内气液两相流动特性的数值研究

基于管内气液两相流动理论,建立了低含液管道两相流动数学模型,对管路内气相流场、液滴空间分布进行了研究。结果表明:运用边界层网格与增强壁面函数相结合的方法,能够很好地模拟近壁处流场;水平管内液滴群主要集中在中下部区域;弯头内离心力促使液滴群向外侧运动;受上游弯头的影响,竖直管内存在一对涡核,沿流动方向,竖直管右侧液滴群浓度逐渐下降,液滴群分布范围变大,有向左侧运动的行为。     

软锰矿浆烟气脱硫反应器内气-液两相流的数值模拟

为了揭示喷射鼓泡反应器内流动结构和气液分散特性,为该反应器的优化设计提供理论指导,应用计算流体动力学(CFD)方法对反应器内气液两相流动结构进行了数值模拟,并提出气含率方差概念用于定量描述气相分散程度。着重考虑了搅拌转速和表观气速对通气功率、整体气含率和气相分散程度的影响。结果表明:流场的重要特征与前人的类似实验结果和数值模拟结果一致;数值模拟能很好地捕捉了六直叶圆盘涡轮桨的气穴现象;气穴现象会导致通气功率降低且不利于气液混合;整体气含率随转速和表观气速的增加而增大,但从气液混合与能耗的的角度考虑,搅拌转速宜采用200～300 r/min,表观气速为0.04～0.06 m/s。     

滴滤塔气液流动与微生物膜分布的相互影响

生物膜滴滤塔性能受多孔填料、生物膜和气液两相流体流动特性的共同影响,传质过程复杂,流体流动强烈地影响生物滴滤塔生物膜的形成和分布,同时生物膜在滴滤塔中的分布反过来影响填料层内气液两相流体流动。实验研究了生物滴滤塔挂膜前后填料层的孔隙率和不同气、液流量下压强降的变化,结果表明:滴滤塔内生物膜分布不均匀,填料层孔隙率随填料层高度增加而增加,填料层中下部,孔隙率低,生物量最大,填料层顶部,孔隙率与挂膜前相等,无生物膜生长;挂膜前气体流量对填料层压强降影响较液体流量影响大,挂膜后液体流量对填料层压强降影响较气体流量影响大;同时微生物挂膜成功后填料层气体压强降远大于挂膜前压强降。     

利用旋风气液分离器进行气液分离

旋风除尘器用于分离气体中挟带的液体颗粒是同样有效的,还具有一般粉尘旋风除尘器没有的不会堵塞和漏气等优点。 油轮洗舱过程中,有大量油蒸气向大气排放,为了防止对大气的污染,回收油蒸气中的液粒,我们改进了旋风除尘器(如图1所示),称气液分离器,做为整个净化系统的第二     

新型燃油惰气发生器燃烧室的设计及流场分析

对燃油惰气发生器燃烧室进行了优化设计,并以此为研究对象,对气相采用重整化群(Renormalization Group,RNG)k-ε双方程模型,对颗粒相采用随机颗粒轨道模型;考虑气雾两相之间的耦合作用,采用二阶迎风差分和SIMPLE算法,对燃烧室内的气雾两相三维流场进行数值模拟,得到燃烧室内空气-油雾两相流动动力学特性,其结果对燃油惰气发生器燃烧室燃烧性能的分析及结构与工艺参数的优化具有重要意义.     

颗粒轨道模型用于烟气脱硫喷淋塔两相流数值模拟

以FLUENT软件为计算工具,采用Euler-Lagrange方法模拟喷淋塔内部气液两相流动.气相用标准k-ε湍流模型描述,喷淋液滴用颗粒轨道模型描述.综合考虑颗粒受力分析、颗粒湍流扩散以及气液两相耦合3方面影响因素对颗粒轨道模型进行设置,从液滴粒径分布、液滴出口速度、喷淋夹角3个方面对喷嘴射流源进行精确定义.模拟结果表明:喷淋塔内轴向气速分布均匀;中空锥形的喷嘴设计使喷淋液形成伞状雨帘,有效防止烟气短流;塔内液滴浓度分布存在中间高、边缘低的问题,可通过改进喷嘴布置方案加以改进;颗粒轨道模型能够较好地预测喷淋塔内两相流动.     

气、液两相流水平管道中溶解氧变化规律的实验研究

水泵在常规输送水时,进水口处产生负压,进行自动抽吸空气,气、水通过水泵叶轮混合后,在水平管道中流动.气、液两相流在不同气水比时,水平管道中沿程压力损失也有变化.文中应用试验研究的方法,测得水平管道中的水头损失与溶解氧量的变化;由关系图可知其相关规律性;并应用数学分析软件Origin6.1对实验数据进行了拟和,得出了两者之间关系的曲线方程公式.研究工作和所得数据,对于研究低压水平管道输送气、液两相流时,氧气溶解的变化规律有一定的借鉴作用.由于气、液两相流时对水泵的动力需求比纯液体流小,可改变水泵驱动电机的供电参数,达到了节能曝气的目的;进而可减少污水处理曝气池中的曝气量.     

应用微通道热泳脱除可吸入颗粒物的可行性研究

将热泳力和微通道流动两项国际前沿热门研究成果相结合．研究微通道内流动的可吸入颗粒物热泳沉积效率的变化规律．选择能描述有别于一般通道的具有强换热特性的微通道公式,计算分析其中换热特性和流动特性．通过在同样条件下一般通道与微通道内,利用热泳的效应,产生的脱除可吸入颗粒物效率的比较,得到在微通道内有大的热泳沉积效率的结论．这一结果给我们利用微通道内热泳脱除可吸入颗粒物以新的启发．通过多微通道组合可以实现高效率脱除可吸入颗粒物．若这一思路能够赋予实践,将为脱除细微的可吸入颗粒物的污染提供重大新途径．     

新型旋切式气液两相喷嘴及内部流场数值模拟

本文在对各种气动性喷嘴及其雾化机理分析的基础上提出一种新型雾化喷嘴--旋切式气液两相喷嘴。该喷嘴具有结构简单、喷雾量无限可调、喷雾锥角调整灵活、防堵塞、雾化效果好的优点。通过CFD数值模拟研究发现,在旋切式喷嘴内部液流已经被气流剪切雾化成细小颗粒,其均匀的分散在气流中,在混合室内部形成气液混合流,形成一次雾化。当气液混合流脉冲喷出孔喷时,体积进一步膨胀,同时,高速液滴外部空气相互作用,产生二次雾化,促进了雾化效果。     

炼油厂火炬气凝结液密闭回收现状及风险分析

通过调研中国石油乌鲁木齐石化公司、中国石油哈尔滨石化公司、中国石化青岛炼化公司三家炼油厂火炬气凝结液密闭回收系统的现场情况和资料总结,明确了炼油厂火炬气凝结液的回收方式,并对三家炼油厂火炬总管分液罐内凝结液进行采样和烃类组分分析;运用LEC法进行回收系统事故形式危险性分析,辨识出炼油厂火炬气凝结液回收系统内存在的风险危害因素;从罐区存储罐型的选择、防止火灾爆炸事故的发生以及回收系统内主要设备及工艺的联锁控制方式设计三个方面,提出了合理的风险控制措施与建议,以确保系统的安全、平稳运行。     

一种简便的低浓度配气法——气液平衡配气法

一、方法原理 一定温度下,物质在气液两相的浓度(单位体积的重量)符合分配定律,向恒体积密闭容器内加入一定体积已知浓度(C_L~o)的溶液,恒温下使两相平衡;气、液相的体积比r(r=V_G/V_L)可准确测量,如果分配系数k已知,可按下式求出相应气相浓度(C_G),平衡气相可作色谱标准气使用。     

CFB-FGD一体化除尘器内气固流动特性的数值研究

采用k-ε双方程湍流模型和离散相模型对循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)一体化除尘器内气固两相流动进行了数值模拟,分析了气流均布板、气室结构形式和锅炉负荷等对改进前后一体化除尘器的流场分布、处理风量、阻力特性及颗粒相流动状况的影响规律。模拟结果表明,渐扩型滤袋室和一定开孔率的气流均布板可很好地改善除尘器内流场分布的均匀性,与一体化除尘器原型相比,改进型除尘器内的颗粒流动更加均匀,同时灰斗积灰对颗粒相均匀分散有一定的改善作用。不考虑粉尘堆积情况下,改进型一体化除尘器总阻力损失与锅炉负荷满足二次函数关系。     

塔式曝气池内非牛顿活性污泥气液两相数值模拟

基于欧拉-欧拉架构下,采用欧拉双流体模型耦合PBM(群体平衡模型)对活性污泥这一非牛顿流体下的实验室尺度塔式曝气池气液两相进行数值模拟,探讨不同污泥浓度下,塔式曝气池内气液两相流速度场、气含率、动力黏度等流体动力学行为,发现低速下塔式曝气池内时均气相体积分数分布呈倒梯形柱状,时均流场及速度场均对称分布.随着污泥浓度增大,曝气池中下部气相体积分数高值区面积收窄,液相垂向速度峰值不断增高.低浓度污泥时,x方向液相速度呈现与牛顿流体相似的周期性摆动;污泥浓度越大,曝气池时均气含率越小,以水为介质时会高估曝气池内气含率;污泥浓度为10.2g/L时,动力黏度峰值最大,且曝气池中央黏度低值区呈"V"字形分布.     

气泡尺寸对曝气池内气液两相流数值模拟的影响

为探索在曝气池气液两相流数值模拟中气泡尺寸对两相流流动特性的影响,采用大涡模拟和欧拉－拉格朗日方法建立了曝气池两相流数学模型.基于模型实验得到的工程上常用的微孔曝气盘的气泡尺寸分布,在数值模拟中设定了3种气泡尺寸分布方案,比较了不同的气泡尺寸设定方案对计算曝气池内水流流速和气含率等参数的影响.结果表明,气泡尺寸对水流流场具有较大的影响,而对气含率分布的影响在大部分区域不明显,只在气含率峰值附近影响较显著;使用多组气泡尺寸的设定方案可以提高计算结果的准确性,采用单组气泡尺寸时应尽量使其接近平均气泡直径.     

气泡直径对气-液-污泥流态及污泥颗粒化的影响

通过建立三维Eulerian-Eulerian模型,用计算流体动力学模拟了鼓泡好氧活性污泥反应器中,不同气泡直径下气-液-污泥三相流的流态,分析了反应器内的流体动力学特性,并研究了其对污泥颗粒化的影响机理.结果表明：曝气头表面的孔径大小与反应器中气含率负相关,而与污泥所受的水力剪切速率正相关.气相、液相速度与曝气头的孔径和表观气速正相关.反应器中的流态由尺度较大的环流和尺度较小的旋涡构成.随着表观气速和入口气泡直径的增加,液相和颗粒的流态均由尺度较大的环流转变为尺度较小的旋涡.相同曝气孔径时,液相与颗粒的流态之间存在差异,且气泡直径越小,表观气速越大,两者的差异越明显.为满足好氧污泥颗粒化所需的凝聚条件,反应器中曝气头孔径应大于1mm.     

污水管道增强通风作用下氧气气液传质特性

污水管道的厌氧环境是诱发H₂S和CH₄等有毒有害气体产生的主要原因,结合我国污水收集系统内建筑排水立管与市政污水管道之间设置化粪池加剧了污水管道通风不畅的现状,提出将建筑排水立管与污水管道直连形成的增强通风系统能够有效提高污水管道通风量,来改善管道气相空间环境.在此基础上,结合实验和计算流体动力学（CFD）仿真方法,以污水管道内污水流速和气相风速为出发点,对污水管道内不同污水流速和不同气相风速条件下氧气气液传质规律进行探究,旨在寻求增强管道内氧气传质的方法,实现长期抑制管道内厌氧环境,达到长久控制污水管道有害气体的目的.结果表明,增强气液两相流速均能强化氧气气液传质的能力,气液流速平均每增加0.1 m·s^-1,氧体积传质系数K_La增加3.5×10^-4 min^-1;而较快的污水流速会降低水力停留时间,既而缩短氧气的两相传质时间,整体促进效果不如增强管道内气相风速.同时,以抑制H₂S产生的污水溶解氧浓度为评价指标,气相风速平均每增加0.1...     

桨叶埋深与液面高度对JBR内气-液混合影响的数值模拟

为了获得软锰矿浆烟气脱硫工艺的最佳运行工况,应用计算流体动力学(CFD)方法对其吸收设备——喷射鼓泡反应器(JBR)内气液两相流动进行了三维数值模拟.在FLUENT软件中采用标准k-ε湍流模型与Eulerian多相流模型模拟了喷射鼓泡反应器内流场和气液分散特性,并应用气含率方差的概念定量描述气相的分散程度.着重考虑了上桨埋深和液面高度对整体气含率与气含率方差的影响,并对气含率方差与上桨上下含气区高度比R的关系进行了分析.结果表明,流场的重要特征与前人的类似实验结果和数值模拟结果一致.上桨埋深与液面高度对JBR内整体气含率和气相的分布具有显著影响.整体气含率随上桨埋深的增加而减小,而随着液面高度的增加,整体气含率先增大后减小.气含率方差随上桨埋深的增加而增大,随高度比R的增大而减小.综合分析认为液面高度取260～280 mm为宜,以R约为2确定上桨埋深.     

硼铁合金烟气净化喷淋塔气液两相流数值模拟

基于计算流体力学(CFD)技术,采用fluent软件平台,针对某硼铁合金厂烟气处理系统中现有设计参数及操作条件下喷淋塔内部流场进行了三维数值模拟分析,对有无喷淋条件下的烟气流场分布进行了对比,另外还分析了喷淋压力,烟气进口速度,以及液滴分布对气液流场分布的影响。较高的喷淋压力和较低的烟气速度有利于气液两相间的传质,液滴的分布也影响着气液两相的传质效率。     

国外气液包裹体成分研究简介

一、包裹体成分分析的意义。 我们知道,在矿物和岩石中存在的气液包裹体是作为成矿溶液的样品保存下来的。对它的研究可以推知各种地质体形成时的物理化学条件,进而解决目前地质科学中存在的一些难题,如成矿溶液的来源及演化、矿床的成因及形成过程等。通过气液包裹体来