剪切技術(shù)在水煤漿超細(xì)分散中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文介紹了新型燃料水煤漿的國(guó)際市場(chǎng)背景，工業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)前景以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，指出了水煤漿對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)具有重大戰(zhàn)略意義。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，并在結(jié)合目前水煤漿典型工藝的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前水煤漿傳統(tǒng)葉輪式攪拌設(shè)備存在有死角、噪音大、能耗高、占地面積大、不易靈活控制，以及難以提供微觀上的混合效果等一系列問(wèn)題，提出了利用剪切技術(shù)來(lái)處理上述問(wèn)題的解決方法，使之有效延長(zhǎng)水煤漿不發(fā)生硬性沉淀的時(shí)間，并降低綜合成本。 根據(jù)流體

2、力學(xué)方程、定理、定律，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出剪切泵內(nèi)定轉(zhuǎn)子內(nèi)部的流場(chǎng)分布特性；建立了流體動(dòng)力學(xué)速度、壓強(qiáng)、剪切應(yīng)力等物理量的動(dòng)力學(xué)模型。 采用流體力學(xué)商業(yè)軟件FLUENT對(duì)定轉(zhuǎn)子內(nèi)部的流場(chǎng)分別進(jìn)行了二維和三維的兩相流數(shù)值模擬，結(jié)合RNGκ-ε湍流模型和Mixture混合模型，探討了定轉(zhuǎn)子內(nèi)部區(qū)域的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、壁面剪切應(yīng)力場(chǎng)和第二相體積濃度分布等情況，得出了采用剪切技術(shù)對(duì)水煤漿物料進(jìn)行剪切強(qiáng)化處理，能夠使其達(dá)到微觀上的混合效果，流

3、場(chǎng)研究展示了實(shí)驗(yàn)手段所不能觀察到的定轉(zhuǎn)子內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)的狀況，為水煤漿大型高剪切強(qiáng)化泵的進(jìn)一步研究設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 利用剪切強(qiáng)化設(shè)備對(duì)煤泥水煤漿進(jìn)行剪切實(shí)驗(yàn)研究，并分析工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中最主要的操作參數(shù)對(duì)于水煤漿流動(dòng)性、穩(wěn)定性等主要指標(biāo)的影響關(guān)系，應(yīng)用剪切技術(shù)及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，有效地減少添加劑的用量，節(jié)約了綜合成本，提高了水煤漿的穩(wěn)定性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出：當(dāng)添加劑比例為0.3％、剪切轉(zhuǎn)速為1200rpm、剪切時(shí)間達(dá)到40s左