旋轉(zhuǎn)氣固多相流分離的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、多相流研究廣泛涉及許多工業(yè)與技術(shù)領(lǐng)域,如能源動(dòng)力、環(huán)境保護(hù)、石油化工、制冷低溫、及航天技術(shù)等.旋轉(zhuǎn)氣固多相流動(dòng)的研究是多相流研究的重要分支,在工程技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用.例如,現(xiàn)代火力發(fā)電的煤粉燃燒器及爐膛空氣動(dòng)力學(xué)特性,循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的旋轉(zhuǎn)氣固分離裝置,城市固體生活垃圾(MSW)的旋流燃燒,煙氣脫硫除塵一體化技術(shù),IGCC技術(shù)中的氣固兩相流高溫分離等,都是旋轉(zhuǎn)氣固多相流動(dòng)研究的重大課題和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題.研究與能源和環(huán)境相關(guān)的旋轉(zhuǎn)氣固多

2、相流問(wèn)題,具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和工程意義.目前,在旋轉(zhuǎn)氣固多相流的研究中,考慮顆粒在流體中各種受力,包括運(yùn)動(dòng)阻力、重力、附加質(zhì)量力、壓強(qiáng)梯度力、Basset力、升力、Magnus力、Saffman力等,同時(shí)考慮顆粒間的相互作用、噴水加濕對(duì)顆粒間并聚及碰撞和運(yùn)動(dòng)特性的影響,進(jìn)行旋轉(zhuǎn)氣固多相流分離的研究還未見(jiàn)報(bào)道.并且,對(duì)于水膜除塵器的除塵效率還沒(méi)有一個(gè)被大家所公認(rèn)的計(jì)算表達(dá)式.探索和弄清旋轉(zhuǎn)氣固多相流分離的機(jī)理,將充實(shí)和推進(jìn)旋轉(zhuǎn)氣固多相流分

3、離的學(xué)術(shù)研究,也將促進(jìn)旋轉(zhuǎn)分離技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用.該文針對(duì)旋轉(zhuǎn)氣固多相流分離機(jī)理及其應(yīng)用問(wèn)題,首先在建立合理的氣粒兩相旋流單顆塵粒流動(dòng)模型的基礎(chǔ)上,基于單顆塵粒運(yùn)動(dòng)特性分析,首次確定了氣粒兩相旋流中平衡塵粒粒徑、非平衡塵粒之運(yùn)動(dòng)特性時(shí)間(各方向的有效位移時(shí)間)的計(jì)算表達(dá)式;研究了旋轉(zhuǎn)分離器結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù)對(duì)平衡塵粒粒徑和非平衡塵粒運(yùn)動(dòng)特性時(shí)間的影響,得到了分離器內(nèi)平衡塵粒粒徑、非平衡塵粒運(yùn)動(dòng)特性時(shí)間及塵粒分離效率之間的關(guān)系和分離效率計(jì)算式(