工况参数对乏风瓦斯热氧化阻力特性的影响

发布时间：2020-11-07 16:24

　　 为了揭示氧化装置每个工作循环内的阻力变化机理,基于60 000m3/h煤矿乏风热逆流氧化试验装置建立热氧化的控制方程,并采用多孔介质模型对氧化过程的阻力非定常变化特性进行研究.结果表明:进气速度和散热功率增大后燃烧波的移动加快;阻力损失的大小与高温区面积有关,进气速度、甲烷体积分数和初始温度增大阻力损失升高,而散热功率增大阻力损失降低;阻力损失的非定常变化规律与氧化反应放热量和系统散热量的相对大小有关,进气速度、甲烷体积分数和初始温度增大后阻力损失随时间增大,而散热功率增大后阻力损失随时间减小.
【部分图文】：

工大学自主研发的煤矿乏风热逆流氧化装置，研究一个工作循环内单向流动时各参数对温度分布和阻力损失的非定常影响．１计算模型和方法１．１物理模型本文的研究对象是６００００ｍ３／ｈ煤矿乏风热逆流氧化装置（如图１ａ）的蓄热氧化床部分，蓄热氧化床是由许多蜂窝陶瓷组成的立式结构固定床，气流在氧化床内垂直流动．由于本文着重研究工况参数对氧化床一维阻力特性的影响，因此从整个氧化床取了尺寸为３００ｍｍ×３００ｍｍ×２４００ｍｍ的一部分（如图１ｂ）进行数值模拟．图１热逆流氧化装置模型及数值计算模型Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｒｍａｌｆｌｏｗｒｅｖｅｒｓａｌｒｅａｃｔｏｒｍｏｄｅｌａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ氧化床内的气流通道分布均匀，气流通道当量直径远小于氧化床的尺度，可以把蓄热氧化床看作均匀多孔介质，采用当量连续法进行模拟．１．２控制方程组气体在蜂窝陶瓷孔内流动过程中，与蜂窝陶瓷之间存在着热交换，需同时满足连续性方程、动量方程和能量方程．连续性方程?ερ（）ｇ?ｔ＋!·（ερｇｕ→）＝０，（１）动量方程?ερｇ（ｕ）?ｔ＋!ερｇ（ｕｕ）→＝!μ（!ｕ）－?ｐ?ｘ＋Ｓｘ，（２）?ερｇ（ｖ）?ｔ＋!ερｇ（ｖｕ）→＝!μ（!ｖ）－?ｐ?ｙ＋Ｓｙ，（３）?ερｇ（ｗ）?ｔ＋!ερｇ（ｗｕ）→＝!μ（!ｗ）－?ｐ?ｙ＋Ｓｚ，（３）能量方程??ｔερｇｈｇ＋（１－ε）ρｓ（ｈ）ｓ＋!ρｇｕ→（ｈ）ｇ＝!ｋｅｆｆ（!Ｔ）＋ε
【参考文献】

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1 王盈;朱吉钦;李成岳;;低浓度甲烷流向变换催化燃烧取热技术[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年05期

2 王鹏飞;冯涛;李石林;郝小礼;;煤矿乏风瓦斯蜂窝蓄热氧化床阻力特性研究[J];安全与环境学报;2011年05期

3 王鹏飞;冯涛;郝小礼;;煤矿乏风瓦斯热逆流氧化的一维数值模拟[J];采矿与安全工程学报;2012年03期

4 郑斌;刘永启;刘瑞祥;高振强;孟建;;煤矿乏风的蓄热逆流氧化[J];煤炭学报;2009年11期

5 刘永启;张振兴;高振强;刘瑞祥;郑斌;;乏风瓦斯蓄热氧化床阻力特性的数值模拟[J];煤炭学报;2010年06期

6 毛明明;刘永启;高振强;唐帅;尤彦彦;;热逆流反应器的流动均匀性实验研究[J];煤炭学报;2011年08期

7 王盈;朱吉钦;李攀;韦军;李成岳;;低浓度甲烷流向变换催化燃烧的研究[J];燃料化学学报;2005年06期

8 郭东;;低浓度煤层气资源利用现状及效益分析[J];中国煤层气;2008年03期

9 刘文革;郭德勇;徐鑫;刘建周;段利叶;;新型铜锰复合通风瓦斯甲烷氧化催化剂制备与活性研究[J];中国矿业大学学报;2014年05期

【共引文献】

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1 王盈;朱吉钦;李成岳;;低浓度甲烷流向变换催化燃烧取热技术[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年05期

2 毛明明;高振强;刘永启;唐帅;;乏风瓦斯热逆流反应器的流动压力损失特性[J];北京理工大学学报;2011年11期

3 康建东;高鹏飞;龙伍见;兰波;逄锦伦;;乏风瓦斯蓄热氧化利用的技术经济分析[J];矿业安全与环保;2012年02期

4 王一坤;刘银河;车得福;;通风瓦斯处理系统燃烧特性研究[J];工程热物理学报;2011年01期

5 蔡万大;俞瑜;马培勇;林其钊;;低浓度甲烷稀土催化燃烧实验研究[J];工业加热;2009年03期

6 毛明明;刘永启;高振强;刘瑞祥;;煤矿瓦斯旋流混合器定工况下混合均匀性研究[J];北京理工大学学报;2013年04期

7 刘欢;梁文俊;李坚;王洪明;何洪;;乏风瓦斯流向变换催化燃烧试验研究[J];工业催化;2013年03期

8 王静;;挥发性有机化合物的催化燃烧研究进展[J];广东化工;2013年16期

9 张慧;潘红艳;赵敏;郑蓓蕾;林倩;;低浓度煤层气脱氧技术的研究进展[J];化工技术与开发;2014年04期

10 张传钊;刘应书;李永玲;杨雄;孟宇;;基于轻组分充压的改进型三塔真空变压吸附工艺富集煤矿乏风瓦斯的实验研究[J];北京科技大学学报;2014年04期

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3 刘立恒;褐煤基颗粒活性炭的绿色制备及其变压吸附分离CH_4/N_2的性能研究[D];重庆大学;2011年

4 王高峰;基于激波管实验平台的甲烷燃烧化学动力学机理研究[D];中国科学技术大学;2008年

5 李从心;发动机燃用低热值气体燃料燃烧性能研究[D];北京交通大学;2010年

6 何贤钊;内置多孔介质Swiss-roll燃烧器的点火启动和热能利用研究[D];中国科学技术大学;2010年

7 张佳瑾;低浓度甲烷流向变换催化燃烧实验研究及模型化[D];北京化工大学;2012年

8 王鹏飞;煤矿乏风低浓度瓦斯热逆流氧化理论及实验研究[D];中南大学;2012年

9 陈耿;处理低浓度有机废气的流向变换催化燃烧反应技术研究[D];浙江大学;2011年

10 郑成航;低热值气体多孔介质燃烧机理与工业化[D];浙江大学;2011年

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2 雷鹏;低浓度煤层气液相催化氧化反应研究[D];西北大学;2011年

3 豆庆民;狭缝型微型燃烧器的催化燃烧特性研究[D];大连海事大学;2011年

4 唐帅;氧化装置进出口乏风分配系统数值模拟与优化设计[D];山东理工大学;2011年

5 陈香春;氧化床气流通道热态阻力特性数值研究[D];山东理工大学;2011年

6 牟宝杰;蜂窝陶瓷蓄热体阻力特性和传热特性实验研究[D];山东理工大学;2011年

7 王晓艳;水平蛇形管内传热特性实验研究[D];山东理工大学;2011年

8 周喜凤;矿井排风气体利用的研究[D];华东理工大学;2011年

9 王娟;整体式催化剂中甲苯燃烧反应的数值模拟及其结构优化[D];华南理工大学;2011年

10 蔡松;低热值煤层气燃烧器结构设计及优化的研究[D];重庆大学;2011年

【二级参考文献】

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1 王盈;朱吉钦;李成岳;;低浓度甲烷流向变换催化燃烧取热技术[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年05期

2 张佳瑾;李建伟;朱吉钦;王越;陈标华;;助剂对Cu-Mn复合氧化物整体式催化剂催化低浓度甲烷燃烧反应性能的影响[J];催化学报;2011年08期

3 蔚远江,杨起,刘大锰,黄文辉;我国煤层气储层研究现状及发展趋势[J];地质科技情报;2001年01期

4 张福凯,徐龙君;甲烷对全球气候变暖的影响及减排措施[J];矿业安全与环保;2004年05期

5 王翔,段连运,谢有畅;添加剂铜和银离子对MnO_2催化燃烧CH_4的影响[J];分子催化;1998年04期

6 杜小春,陈耀强,陈清泉,罗勇悦,向云,龚茂初;Ce-Zr-Mn-O固溶体作为甲烷燃烧过渡金属催化剂载体的研究[J];功能材料;2005年03期

7 牛国庆;矿井回风流中低浓度瓦斯利用现状及前景[J];工业安全与环保;2002年03期

8 宋续祺,汪展文,金涌,龚美珊;移动床径向反应器中流体力学行为的研究[J];化工学报;1992年03期

9 叶长燊;;MATLAB在稳态与动态导热过程分析中的应用[J];计算机与应用化学;2006年10期

10 孟凡凤;李香龙;徐燕飞;梁永春;李彦明;李忠魁;;地下直埋电缆温度场和载流量的数值计算[J];绝缘材料;2006年04期

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2 史俊瑞;多孔介质中预混气体超绝热燃烧机理及其火焰特性的研究[D];大连理工大学;2007年

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2 唐莹;康焕珍;毛铭华;陶昌源;喻克宁;;水热氧化法制备α-Fe_2O_3[J];无机盐工业;1990年02期

3 钟祥华;唐电;邵艳群;王欣;;钛基热氧化对钛阳极组织与性能的影响[J];金属热处理;2008年08期

4 赵廷仁;用热氧化法提高农机零件的使用寿命[J];粮油加工与食品机械;1983年01期

5 杨;醚和聚醚的热氧化研究[J];合成材料老化与应用;1994年04期

6 唐美静;王利捷;田晓东;郑文鹏;;锆的热氧化及氧化后酸腐蚀行为的研究[J];热加工工艺;2013年06期

7 苏洪釪,伏义路,庄叔贤,许澍谦,陈从香;钛片热氧化法制备光敏电极的研究[J];高等学校化学学报;1981年02期

8 赵根祥,陈顺英;PAN纤维低温热氧化过程的结构变化[J];合成纤维工业;1999年02期

9 张明,李幼荣,邱关明,中北里志,井上真一,冈本弘;稀土复合弹性材料的抗热氧化作用[J];中国稀土学报;2000年04期

10 赵爱玲;王大月;王燕;高欣艳;胡静;;钛及钛合金热氧化行为研究[J];钛工业进展;2013年01期

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1 邓浩鑫;煤矿通风瓦斯蓄热氧化过程研究[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2014年

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2 周萍;真空高温热氧化对铀表面抗腐蚀性能的影响[D];中国工程物理研究院;2007年

3 王丹;热氧化法制备的纳米氧化锌及其掺氮薄膜的特性研究[D];东北师范大学;2004年

4 曾富强;热氧化法制备二氧化钒薄膜及其相变性能研究[D];暨南大学;2011年

5 严伟;热氧化工业纯钛表面硬化层的结构与性能[D];浙江大学;2004年

6 侯猛;Ti6Al7Nb和Ti6Al4V医用钛合金的热氧化对比研究[D];浙江大学;2010年

7 张亚杰;ZnS低温热氧化制备ZnO薄膜及其物性的研究[D];东北师范大学;2006年

8 黄岩;热氧化法制备氧化（亚）铜薄膜的微观结构及性能[D];吉林大学;2008年

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