隨著石油供需矛盾的日益尖銳,發(fā)展煤液化工程已成為緩解石油危機(jī)、保障能源戰(zhàn)略安全的重要保障。煤直接液化作為煤炭深加工的核心技術(shù),其工藝全過程涉及煤粉、礦物質(zhì)、催化劑等固相的多相流傳輸,頻繁因顆粒漂移引發(fā)沉積堵塞及磨損等失效問題,且失效機(jī)理極為復(fù)雜。因此,開展煤直接液化分離冷換過程的固相漂移機(jī)理研究,建立顆粒沉積和磨損失效的量化評價(jià)方法,是提高煤直接液化裝置長周期運(yùn)行安全的重要途徑。本文以煤直接液化工藝中分離冷換過程的顆粒漂移、沉積及磨損失效為研究對象,提出基于顆粒漂移的沉積和磨損量化表征預(yù)測方法;開展氣固兩相流沖擊磨損特性的性能試驗(yàn),建立顆粒磨損修正的數(shù)理模型,并對結(jié)果使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行相關(guān)分析與預(yù)測。論文的主要研究內(nèi)容包括以下三個(gè)方面:（1）基于熱高壓分離器結(jié)構(gòu)特性和多相流物性參數(shù),研究顆粒相的漂移運(yùn)動行為,提出顆粒漂移量化表征方法;采用VOF（Volume of Fluid）模型和DPM（Discrete Phase Model）模型,計(jì)算分析了進(jìn)口固相質(zhì)量濃度φ、顆粒粒徑dp對氣相出口及液相出口固相顆粒分布特性的影響;基于數(shù)值仿真獲得了靜態(tài)分離擋板五種傾斜角度α下的熱高分罐內(nèi)... 

【文章來源】：浙江理工大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究綜述
        1.2.1 含固多相流數(shù)值研究
        1.2.2 顆粒磨損實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.3 相間耦合數(shù)值計(jì)算
    1.3 論文整體結(jié)構(gòu)
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 具體實(shí)施方案
第二章 煤液化工藝分析及系統(tǒng)建模
    2.1 煤液化工藝過程與分離過程
        2.1.1 煤直接液化工藝過程
        2.1.2 分離冷換過程及顆粒漂移
    2.2 分離冷換設(shè)備幾何建模
        2.2.1 熱高壓分離器
        2.2.2 空冷器
        2.2.3 設(shè)備相聯(lián)管道
    2.3 基本控制方程
    2.4 本章小結(jié)
第三章 熱高分罐內(nèi)固相漂移特性的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.1 罐內(nèi)多相流數(shù)值模擬
        3.1.1 數(shù)理模型建立
        3.1.2 固相顆粒漂移率表征
    3.2 計(jì)算實(shí)例與結(jié)果分析
        3.2.1 罐內(nèi)氣液相與顆粒場分布
        3.2.2 氣相出口顆粒漂移率分析
    3.3 熱高分結(jié)構(gòu)優(yōu)化及結(jié)果分析
        3.3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化原則及方案
        3.3.2 優(yōu)化后結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 空冷器內(nèi)顆粒漂移特性的數(shù)值模擬與分析
    4.1 湍流方程與邊界條件
        4.1.1 湍流方程
        4.1.2 邊界條件
    4.2 計(jì)算實(shí)例與結(jié)果討論
        4.2.1 管束內(nèi)流動場分布
        4.2.2 管束內(nèi)顆粒場分布
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于顆粒漂移運(yùn)動的彎管磨損預(yù)測
    5.1 彎管磨損模型的修正
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)原理及測試方法
        5.1.2 磨損模型參數(shù)修正
    5.2 彎管磨損數(shù)值仿真
        5.2.1 沖蝕磨損模型及邊界條件
        5.2.2 彎管磨損特性分析
    5.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測
        5.3.1 模型及性能評價(jià)方法
        5.3.2 結(jié)果分析與討論
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文研究內(nèi)容總結(jié)
    6.2 研究不足及后續(xù)工作展望
符號說明
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士研究生期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤直接液化項(xiàng)目中壓空冷失效分析與防護(hù)[J]. 吳傳勇.  石油和化工設(shè)備. 2016(06)
[2]煤液化熱高壓分離器煤粉漂移特性數(shù)值模擬與優(yōu)化[J]. 金浩哲,陳小平,鄭智劍,偶國富,王超,舒歌平,易玉微.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]煤粉漂移對神華煤直接液化工藝影響及預(yù)防[J]. 王喜武,劉東明,安亮,楊東.  潔凈煤技術(shù). 2015(06)
[4]典型形式大跨度屋蓋風(fēng)雪漂移的數(shù)值模擬[J]. 孫曉穎,洪財(cái)濱,武岳.  振動與沖擊. 2014(18)
[5]風(fēng)沙運(yùn)動問題的SPH-FVM耦合方法數(shù)值模擬研究[J]. 陳福振,強(qiáng)洪夫,高巍然.  物理學(xué)報(bào). 2014(13)
[6]FCC內(nèi)置式四旋分離系統(tǒng)內(nèi)氣固兩相流場的數(shù)值研究[J]. 王銳,王建軍,趙艷,金有海.  化工學(xué)報(bào). 2014(11)
[7]建筑物周邊風(fēng)致雪漂移的數(shù)值模擬研究[J]. 孫曉穎,洪財(cái)濱,武岳,范峰.  工程力學(xué). 2014(04)
[8]基于SIMPLE算法的時(shí)間離散格式比較[J]. 崔曦文,賴煥新,趙玲.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]加氫空冷系統(tǒng)硫氫化銨結(jié)晶規(guī)律的數(shù)值模擬[J]. 偶國富,王寬心,謝浩平,金浩哲,曹晶.  高校化學(xué)工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[10]煤液化高壓差調(diào)節(jié)閥空蝕/沖蝕磨損預(yù)測[J]. 偶國富,饒杰,章利特,鄭智劍,葉健.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)

博士論文
[1]三維氣固兩相平板間射流中相間耦合作用的直接數(shù)值模擬[D]. 閆潔.浙江大學(xué) 2009



本文編號：3052315