含细长颗粒的洗涤冷却室内多相分布特性研究
发布时间：2023-04-29 01:40
在工业气化炉运行中发现,具有一定长径比的细长颗粒会桥接和沉积在洗涤冷却室内构件上,严重时可造成洗涤冷却室内堵渣、液位波动和粗煤气带液等问题,从而影响气化炉的稳定运行。本文以此为研究背景,采用尼龙短纤为模拟物,对含细长颗粒的洗涤冷却室内的气-液-固多相分布特性进行了深入的冷态实验研究,以期为含细长颗粒的洗涤冷却室内的流体力学研究提供理论借鉴和工程实践指导。(1)采用直接取样法、双探头电导探针法和高速摄像法,对洗涤冷却室内细长颗粒和气体的局部分布特性进行研究。结果表明:洗涤冷却室液池下部的液固流动区可分为:气相湍动作用区、回流区和二次流动区。在细长颗粒的阻碍和团聚效应影响下,液固流动区的轴向局部固含率呈现波动分布,径向局部固含率分布则受细长颗粒的横向漂移速度所影响;气相湍动作用区和回流区的径向局部固含率的波动较大,而二次流动区呈现为环状流动,其径向局部固含率在流体和细长颗粒的“壁面效应”影响下,呈现中心高、边壁低的特点。而洗涤冷却室液池上部的气液固混合区则可分为:下降管出口区、破泡板区和泡沫层区。在负浮力和逆压力梯度的作用下,下降管出口区的气体沿下降管外壁向上呈羽流流动;破泡板区的局部气含...
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号说明
第1章 课题背景
1.1 研究背景
1.2 研究内容
1.3 本文创新点
第2章 文献综述
2.1 煤气化技术与高温粗煤气激冷技术简介
2.1.1 煤气化技术简介
2.1.2 高温粗煤气激冷技术简介
2.2 气-液-固三相鼓泡床中的流体力学研究
2.2.1 局部固含率分布及其测量方法
2.2.2 气含率分布及其测量方法
2.2.3 气泡特征参数及其测量方法
2.2.4 内构件流体力学
2.3 垂直上升管中的气液两相流流型研究
2.3.1 垂直圆管中的气液两相流流型研究
2.3.2 垂直环空管中的气液两相流流型研究
2.4 含细长颗粒的多相流研究
2.4.1 细长体理论
2.4.2 细长颗粒在流体中的沉降研究
2.4.3 含细长颗粒的鼓泡床中的流体力学研究
第3章 洗涤冷却室内细长颗粒和气体的局部分布特性
3.1 实验装置、材料与测量方法
3.1.1 实验装置
3.1.2 实验材料
3.1.3 测量方法
3.1.4 BVW-2多通道电导探针气泡特征参数测量仪采样频率和采样时间的选择分析
3.2 局部固含率分布特性
3.2.1 表观气速对轴径向局部固含率分布的影响
3.2.2 径向局部固含率分布
3.2.3 纤维体积浓度对轴径向局部固含率分布的影响
3.2.4 纤维长径比对轴径向局部固含率分布的影响
3.3 局部气体分布特性
3.3.1 下降管出口区
3.3.2 破泡板区与泡沫层区
3.4 本章小结
第4章 含细长颗粒的洗涤冷却室内的局部流型和平均气含率模型
4.1 实验装置与测量方法
4.1.1 实验装置
4.1.2 测量方法
4.2 局部流型
4.3 床层平均气含率的分布特性及其模型
4.3.1 双探头电导探针法测量床层平均气含率的准确性验证
4.3.2 表观气速对床层平均气含率的影响
4.3.3 纤维体积浓度对床层平均气含率的影响
4.3.4 纤维长径比对床层平均气含率的影响
4.3.5 床层平均气含率模型及其关联式
4.4 本章小结
第5章 含细长颗粒的洗涤冷却室内的局部气泡尺寸分布
5.1 气泡弦长分布与接触探针的气泡尺寸分布间的转换
5.2 气泡尺寸分布
5.2.1 表观气速对气泡尺寸分布的影响
5.2.2 纤维体积浓度对气泡尺寸分布的影响
5.2.3 纤维长径比对气泡尺寸分布的影响
5.3 本章小结
第6章 含细长颗粒的洗涤冷却室内的局部气泡速度和界面面积分布
6.1 气泡速度分布
6.1.1 气泡平均速度的径向分布
6.1.2 表观气速对气泡速度分布的影响
6.1.3 纤维体积浓度对气泡速度分布的影响
6.1.4 纤维长径比对气泡速度分布的影响
6.2 界面面积分布
6.2.1 界面面积的计算及床层中总气泡尺寸分布的解析变换
6.2.2 界面面积的径向分布
6.2.3 表观气速对界面面积分布的影响
6.2.4 纤维体积浓度和纤维长径比对界面面积分布的影响
6.2.5 界面面积关联式
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
博士在读期间工作成果
本文编号：3804900
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号说明
第1章 课题背景
1.1 研究背景
1.2 研究内容
1.3 本文创新点
第2章 文献综述
2.1 煤气化技术与高温粗煤气激冷技术简介
2.1.1 煤气化技术简介
2.1.2 高温粗煤气激冷技术简介
2.2 气-液-固三相鼓泡床中的流体力学研究
2.2.1 局部固含率分布及其测量方法
2.2.2 气含率分布及其测量方法
2.2.3 气泡特征参数及其测量方法
2.2.4 内构件流体力学
2.3 垂直上升管中的气液两相流流型研究
2.3.1 垂直圆管中的气液两相流流型研究
2.3.2 垂直环空管中的气液两相流流型研究
2.4 含细长颗粒的多相流研究
2.4.1 细长体理论
2.4.2 细长颗粒在流体中的沉降研究
2.4.3 含细长颗粒的鼓泡床中的流体力学研究
第3章 洗涤冷却室内细长颗粒和气体的局部分布特性
3.1 实验装置、材料与测量方法
3.1.1 实验装置
3.1.2 实验材料
3.1.3 测量方法
3.1.4 BVW-2多通道电导探针气泡特征参数测量仪采样频率和采样时间的选择分析
3.2 局部固含率分布特性
3.2.1 表观气速对轴径向局部固含率分布的影响
3.2.2 径向局部固含率分布
3.2.3 纤维体积浓度对轴径向局部固含率分布的影响
3.2.4 纤维长径比对轴径向局部固含率分布的影响
3.3 局部气体分布特性
3.3.1 下降管出口区
3.3.2 破泡板区与泡沫层区
3.4 本章小结
第4章 含细长颗粒的洗涤冷却室内的局部流型和平均气含率模型
4.1 实验装置与测量方法
4.1.1 实验装置
4.1.2 测量方法
4.2 局部流型
4.3 床层平均气含率的分布特性及其模型
4.3.1 双探头电导探针法测量床层平均气含率的准确性验证
4.3.2 表观气速对床层平均气含率的影响
4.3.3 纤维体积浓度对床层平均气含率的影响
4.3.4 纤维长径比对床层平均气含率的影响
4.3.5 床层平均气含率模型及其关联式
4.4 本章小结
第5章 含细长颗粒的洗涤冷却室内的局部气泡尺寸分布
5.1 气泡弦长分布与接触探针的气泡尺寸分布间的转换
5.2 气泡尺寸分布
5.2.1 表观气速对气泡尺寸分布的影响
5.2.2 纤维体积浓度对气泡尺寸分布的影响
5.2.3 纤维长径比对气泡尺寸分布的影响
5.3 本章小结
第6章 含细长颗粒的洗涤冷却室内的局部气泡速度和界面面积分布
6.1 气泡速度分布
6.1.1 气泡平均速度的径向分布
6.1.2 表观气速对气泡速度分布的影响
6.1.3 纤维体积浓度对气泡速度分布的影响
6.1.4 纤维长径比对气泡速度分布的影响
6.2 界面面积分布
6.2.1 界面面积的计算及床层中总气泡尺寸分布的解析变换
6.2.2 界面面积的径向分布
6.2.3 表观气速对界面面积分布的影响
6.2.4 纤维体积浓度和纤维长径比对界面面积分布的影响
6.2.5 界面面积关联式
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
博士在读期间工作成果
本文编号：3804900
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3804900.html
最近更新
教材专著
