螺旋喷嘴雾化特性试验研究

针对火力发电厂湿法烟气脱硫的运行工况,设计了实验平台,采用清水和石灰石浆液两种不同的工质,对螺旋喷嘴在不同压力、密度等工况下进行了流量、雾化粒径、雾化角、分散度等雾化性能的研究。采用光学成像法和激光粒度仪分析法,通过ImageJ软件、Winner激光粒度分析软件对数据进行分析,得到了螺旋喷嘴雾化特性及其变化规律,并使用MATLAB软件对关系曲线进行拟合,得出压力与流量、粒径、雾化角的拟合关系式。结果表明:喷嘴的流量、雾化角随压力的增加而增加;雾化粒径随压力增大而减小;浆液密度较小时,分散度较大,雾化相对不稳定;比较分析不同浓度下的雾化性能变化发现,存在最佳浆液密度。实验结果对优化螺旋喷嘴在烟气脱硫中的应用具有指导作用。     

离心旋流式喷嘴雾化特性实验研究

目的进一步优化低温多效蒸馏技术中的喷淋布液方式,提高海水淡化换热效率。方法采用马尔文激光粒度分析仪、高速摄像机和翻转水量仪对不同口径的CJ-9型离心旋流式喷嘴进行研究。结果同一口径的喷嘴,随着水流压力的增加,液滴粒径分布的均匀性显著提高。随着水压的增加,同一个喷嘴液体破碎的纹路变密,同时液膜破碎的长度变短,破碎效果越好,雾化性能越好。同一口径的喷嘴,入口压力越大,其边缘流峰值越高,空心化率现象越明显。同一压力下不同口径的喷嘴,口径越大,其形成双波峰的跨度越短;同一口径的喷嘴,入口压力越大,其形成双波峰的跨度越长,其边缘流峰值越高。结论液滴粒径分布的均匀性随着水压的增加或孔径的减小而显著提高,喷淋密度在直径方向上存在两个峰值,运用"峰谷叠加"原理,来满足低温多效蒸发器布液均匀的整体要求。     

高压细水雾喷嘴对巷道煤尘的喷雾降尘试验研究

随着地下煤矿开采深度的增加以及大规模机械化采掘的发展,粉尘污染问题成为煤矿安全的重中之重。对粉尘污染的控制必须从源头做好预防治理,将粉尘污染浓度控制在允许的范围内。设计一种加工简单、价格便宜的带内旋芯的直射式高压细水雾喷嘴,通过喷雾降尘试验研究了不同内部结构喷嘴的雾化特性,主要从喷嘴的喷雾射程和充分雾化距离来考量,并对比分析了出口直径分别为1.2 mm和1.5 mm的两种同型号喷嘴对巷道煤尘的喷雾降尘效果。试验结果表明:喷嘴内部结构以α=30°、l/d=2时的雾化效果为佳;出口直径为1.2 mm的喷嘴对巷道煤尘的降尘效果更好,其流量也较小,对水资源的浪费少;喷嘴直接雾化为细水雾进行降尘时,当喷雾压力为8～9 MPa时,其对巷道煤尘的降尘效果较好,当喷雾压力超过10 MPa后,随着喷雾压力的升高,其对巷道煤尘的降尘效果并没有得到明显的改善。     

无模拉伸成形的实验研究

本文对国内现有的无模拉伸机作了介绍;通过无模拉伸碳钢、高速铜和不锈钢的实验,研究了无模拉伸工艺参数特性及其变化规律。研究结果表明:无模拉伸的断面减缩率只取决于拉伸速度与加热和冷却装置移动速度之比;在高顿感应加热的条件下,导磁性材料有利于无模拉伸成形的进行;随着加热和冷却装置移动速度的增大以及加热线圈和冷却喷嘴间距的减小,无糢拉伸温度下降而拉伸力增大;变形程度的增大使拉仲力减小。     

用于袋式除尘器的拉瓦尔型喷嘴脉冲清灰性能分析

为了改善袋式除尘器脉冲清灰性能,基于航空航天等领域拉瓦尔喷管技术,设计了适用于脉冲喷吹袋式除尘器的新型喷嘴——拉瓦尔型喷嘴,运用CFD仿真技术结合实验研究,分析喷吹压力和喉部直径对喷嘴清灰性能的影响,并与相同孔径常规喷嘴对滤袋的响应和清灰效率进行对比分析。结果表明:采用拉瓦尔型喷嘴进行清灰时,滤袋侧壁正压力峰值是常规喷嘴的1. 29倍;拉瓦尔型喷嘴对长袋的清灰效果更为明显,一次喷吹清灰效率可达96%,证明该拉瓦尔型喷嘴在袋式除尘领域具有较好的应用前景。     

CO_2置换增产煤层气室内实验研究

注入二氧化碳开采煤层气技术(ECBM)既可以提高煤层气采收率,又可以封存二氧化碳,减少温室效应,因此对CO_2置换CH_4采出率和影响因素的研究已成为当下热点。文章通过在同一围压下,不同注入压力条件下注CO_2置换CH_4试验,研究注入压力对CO_2置换效果的影响。研究表明:随着注入压力的增加,煤层对CO_2和CH_4的吸附量增加,混合气体总吸附量也随之增大;由于CO_2气体在煤表面吸附位的激励竞争上优于CH_4,使得CH_4的解吸量随着压力升高而增大;随着压力的增加,CH_4的产出率和置换比都呈下降趋势,压力与两者的关系呈负相关,表明在一定范围内,低注入压力状态下的CH_4产出率更好,低压状态下的置换效果更好。     

诱导喷嘴改进滤筒脉冲清灰效果的实验研究

改善清灰效果是提高滤筒除尘效率的关键和难点问题。运用自制脉冲喷吹实验台,采用诱导喷嘴(超音速引流喷嘴和气流散射器)对325 mm×660 mm滤筒进行脉冲喷吹清灰实验研究,并与采用普通喷吹孔的实验结果进行比较分析,得出采用诱导喷嘴时侧壁正压力峰值平均值是普通喷吹孔的1.465倍;且采用诱导喷嘴时各测点的不均衡系数为0.768～1.336,普通喷口为0.270～2.251,而不均衡系数越接近于1,其清灰效果越好;同时,采用诱导喷嘴时各测点基本在同一时刻达到正峰值。实验充分表明采用诱导喷嘴确保了滤筒长度方向上内壁清灰压力的均匀性,且对滤筒清灰效果有明显的改善作用。     

弹箭外表面接插件高温高湿度耦合环境试验方法研究

目的 在地面条件下更真实地模拟弹箭外表面电器接插件在雨、雪、雾等高湿度条件下的飞行环境,方法利用数值分析方法,通过综合对比相同喷嘴结构下不同出口尺寸的外流场形态、不同压差下喷嘴出口流量等计算结果,确定喷口尺寸和工作压力.通过涡流黏度云图,确定接插件与喷嘴的相对位置关系.通过建模对喷淋方案进行效果预测后,搭建配套试验系统,并在石英灯加热器热辐射环境下开展高温高湿度耦合环境实效模拟试验.结果 试验中加热条件能够满足飞行过程中的表面温度及总加热量要求,水气环境模拟达到1.82 mm/min条件.试验后,对参试产品进行阻值测试、剖面碳化层厚度测量和热解产物分析,表征电气特性良好.结论 所述试验方法能够同时有效模拟高温高湿度飞行环境,能够对雨、雪、雾等高湿度条件下的接插件产品的飞行可靠性进行有效评估.     

圆盘干燥深度脱水污泥的中试研究

采用正交实验法对圆盘干燥机干燥过程进行研究,测定了干燥机传热系数、干燥机扭矩、污泥干燥量和干燥热效率,探讨了蒸汽压力、干燥机转速和加料机转速对其影响规律。实验系统的质量和热量平衡校验表明,实验数据具有较强的可靠性。分析测试了污泥冷凝水和干燥废气的污染物排放特性,污泥冷凝水样中COD和NH3-N浓度随着干燥机转速的增加而下降,干燥废气中的含硫气体浓度随着圆盘表面温度的上升而增大,光氧气体处置装置对含硫废气有着较好的处理效果。     

基于半焦的城市污泥调质与机械压滤脱水

采用污泥调质和机械压滤脱水的实验方法,研究了半焦添加量和压榨压力对基于半焦的城市污泥调质与机械压滤脱水泥饼含水率的影响.结果 表明:在相同的实验条件下,城市污泥机械压滤脱水泥饼含水率随着半焦添加量的增加、压榨压力的增大而降低,当半焦添加量为4 g/100 mL污泥(含水95％),压榨压力为1.6 MPa时,压滤泥饼的含...     

Investigating the effects of liquid atomization and delivery parameters of minimum quantity lubrication on the grinding process of Al2O3 engineering ceramics

Minimum quantity lubrication (MQL) is a cost-effective and environmentally friendly alternative to flood cooling. MQL spray jet has been shown to have potential to be applied successfully in different machining processes. Since the amount of lubricating liquid employed in MQL jet is very low, it is necessary to generate and apply the MQL spray efficiently. However, efficient application of MQL is not only related to spray atomization characteristics and delivery parameters but is also affected by machining conditions. The present paper demonstrates a theoretical and experimental investigation on the spray atomization and delivery parameters in the grinding process of Al₂O₃ engineering ceramics. The spray atomization characteristics studied are carrier gas velocity, liquid droplet size and liquid droplet velocity. Experiments were performed to verify the delivery parameters of MQL spray including nozzle angle, nozzle distance, lubricant flow rate and gas flow rate in the case of Al₂O₃ ceramics grinding. The experimental results confirm the theoretical outcomes and indicate that by applying optimal spray delivery parameters efficient lubrication takes place. Moreover, efficient lubrication of Al₂O₃ ceramics grinding can decrease the challenges existing in ceramics grinding processes by reducing grinding forces and surface roughness.     

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。     

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%。     

小水滴在风洞气流中的跟随性

目的获得风挡加温除雨系统试验台翼型上喷雾喷头排列方式和风洞实验风速的最优组合,同时获得不同风速下小水滴在风洞沿程的跟随性和风洞出口截面上质量分数及均匀性等理论数据。方法采用数值模拟方法,对风挡加温除雨系统试验台的风洞和喷头部分进行建模仿真,模拟7个翼型上共60个均布喷头在4类不同进口风速、2类喷头喷速下的8种实验过程。结果得到小水滴在风洞不同实验条件下沿程跟随性的变化规律,同时得到风洞出口处小水滴的分布结果。结论风洞风速越小,喷头喷射发散性越好,而小水滴跟随性越差;反之,风洞风速越大,喷头喷射发散性越差,而小水滴跟随性越好。风洞出口小水滴质量分数随风速增大呈现先高后低的规律,而均匀性随风速增大而变好。     

车辆冷却系统高原热平衡性能研究

目的 分析海拔高度(大气压力)、环境温度、冷却液温度以及冷却风量等对车辆冷却系统高原散热性能的影响.方法 采用模拟试验与仿真相结合的方法 .结果 海拔升高1000 m,发动机水套散热量平均增加约5.3％;冷却液温度升高10℃,发动机水套散热量平均降低约14.5％;海拔升高1000 m,若保持发动机热平衡状态不变(出口冷...     

环境试验箱围护结构传热研究

通过对环境试验箱围护结构由高温降至低温时的非稳态传热过程建立物理模型和数学模型,并使用有限容积法及TDMA进行围护结构传热数值计算来分析3种不同降温工况下的围护结构的传热特性,提出了围护结构质量系数概念,用以简化计算其降温时的耗冷量.     

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。     

受限空间小型急冷塔内喷雾蒸发的数值模拟

针对受限空间内小型急冷塔冷却水蒸发过程,运用计算流体力学(CFD)进行数值模拟,基于涡壳进气型急冷塔研究了喷嘴雾化粒径、喷射速度、喷射角度等喷嘴运行参数对急冷塔内蒸发过程的影响机制。结果表明:随着液滴粒径的增大,液滴蒸发时间、轴向以及径向蒸发距离均随之显著上升,粒径由40 μm增大至80 μm时蒸发时间增加了293%;当液滴喷射速度增加时,液滴的蒸发时间、轴向以及径向蒸发距离均有所下降,但增大至一定程度后其影响作用减弱;随着液滴喷射角度的增大,液滴蒸发时间及轴向蒸发距离减小,而径向蒸发距离无显著变化。因此,在急冷塔尺寸受限时选用70 μm以下的小雾化粒径喷嘴能够直接有效提升急冷塔的运行安全性。同时,与均匀进气型急冷塔相比,采用涡壳进气型急冷塔以及喷嘴成切圆布置方式能够在急冷塔上部形成湍流强化区域,喷嘴雾化粒径为80 μm时,轴向安全裕度可提升7%。该模拟结果可为小型化急冷塔的工程应用提供优化设计方案与运行指导参考。     

风送式抑尘喷雾机喷嘴的优化选型

为了更好地指导风送式抑尘喷雾机喷嘴的选型,收集了5种内部结构的喷雾机喷嘴,对比其雾化特性,并检验选定的喷嘴应用于工程现场的降尘效果。结果表明:1)斯普瑞和泰格两种喷嘴具有较大的雾化角,能满足大面积降尘的需求,适用于大多数抑尘喷雾机;2)同一供水压力下,喷孔直径为0.5 mm的斯普瑞喷嘴雾滴粒径远小于其他结构的喷嘴,将其安装在抑尘喷雾机,能有利于细小颗粒粉尘的捕集;3)将喷孔直径为0.5 mm的斯普瑞喷嘴安装于工程现场抑尘喷雾机,实测全尘降尘效率和呼尘降尘效率分别高于90%和80%,降尘效果良好。     

空冷塔对大气环境温度湿度影响的数值模拟

运用FLUENT建立空冷塔模型进行数值模拟,研究不同出口温度、环境温度和侧风速度下空冷塔与大气环境之间的传热.结果表明：不同出口温度及环境温度对空冷塔与大气环境间的换热有显著影响.其中,当出口温度升高到328K时,空冷塔近地面层空气温度上升6.22K,而其相对湿度由47.7%降至31.78%,空气干燥程度增大;随着环境温度与排气温度间温差增大,换热效果更为显著,表现为冬季空气干燥程度变化最大,春秋次之,夏季最小.不同环境风速对空冷塔与大气环境间换热区域影响显著,其中,当侧风风速为7m/s时,热交换影响区域可达11.17km,且空冷塔近处相对湿度由47.7%降至39.47%.