稠密氣固射流是煤氣化的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,對(duì)于氣化爐的效率及穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的參考價(jià)值。論文使用高速攝像儀對(duì)加壓條件下噴嘴內(nèi)稠密氣固射流進(jìn)行可視化研究,采用PV6D顆粒速度測(cè)量?jī)x和微型壓力傳感器分別測(cè)量噴嘴出口射流速度和噴嘴內(nèi)壓力脈動(dòng),并對(duì)噴嘴內(nèi)氣固射流進(jìn)行CPFD模擬,研究了噴嘴內(nèi)氣固射流流動(dòng)模式及穩(wěn)定性,并提出了調(diào)控原理和手段,主要內(nèi)容如下:（1）利用高速攝像儀對(duì)平面噴嘴內(nèi)稠密氣固射流不穩(wěn)定模式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,考察料倉(cāng)壓力（P）、顆粒粒徑（Dp）以及噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)射流不穩(wěn)定模式的影響。結(jié)果表明:對(duì)于顆粒粒徑為78 μm的氣固射流,當(dāng)料倉(cāng)壓力大于0.02 MPa時(shí),噴嘴內(nèi)稠密氣固射流出現(xiàn)氣泡型不穩(wěn)定流動(dòng)模式;隨著顆粒粒徑的增大,氣固射流固含率降低,從氣泡模式轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒團(tuán)不穩(wěn)定流動(dòng)模式;氣泡和顆粒團(tuán)產(chǎn)生頻率在100-600Hz范圍內(nèi),隨料倉(cāng)壓力的增大而增大;改變噴嘴收縮角對(duì)射流流動(dòng)模式影響不大。利用微型壓力傳感器對(duì)噴嘴直管內(nèi)不同位置壓力進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果表明,噴嘴內(nèi)平均壓力隨流動(dòng)距離的增大而減小,氣固射流中氣泡及顆粒團(tuán)導(dǎo)致瞬時(shí)壓力產(chǎn)生脈動(dòng)。（2）對(duì)稠密氣固射流在圓噴嘴內(nèi)的不穩(wěn)定模式進(jìn)行了探究... 

【文章來(lái)源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２不同顆粒內(nèi)聚力時(shí)顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象??

第４頁(yè)?華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文??ｆ?１?Ｉ??ｊ??ｒ??：??（ａ）噴嘴出口?〇３）廣２５?ｃｍ?（ｃ）ｙ＝７５?ｃｍ??圖２．１距噴嘴出口不同位置〇０顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｃｌｕｓｔｅｒｓ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｆｒｏｍ?ｔｈｅ?ｎｏｚｚｌｅ?ｏｕｔｌｅｔ?（ｙ）??Ｒｏｙｅｉ？等［１６］利用高速攝像儀研究了自由下落顆粒射流中的顆粒團(tuán)形成過(guò)程。發(fā)現(xiàn)顆??粒團(tuán)主要是由于顆粒微小的納米牛頓內(nèi)聚力導(dǎo)致的，這種內(nèi)聚力主要是由范德華相互作??用和液橋力造成的。作者通過(guò)改變顆粒表面特性改變內(nèi)聚力，進(jìn)而控制顆粒團(tuán)的生成，??如圖２．２所示，并進(jìn)一步測(cè)量了顆粒內(nèi)聚力的大校隨后和Ｕｌｒｉｃｈ等岡??分別采用不同的模擬方法對(duì)顆粒團(tuán)形成過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。??Ｍ??：：ｉ?ｉｒｉｉ??（ａ）?０）?（ｃ）?（ｄ）??圖２．２不同顆粒內(nèi)聚力時(shí)顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象??Ｆｉｇ．?２．２?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｃｌｕｓｔｅｒｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｈｅｓｉｏｎ??Ｐｒａｄｏ等［１９１關(guān)注了顆粒射流的可壓縮性現(xiàn)象，并通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其與噴嘴出口??直徑Ｗ）和顆粒粒徑（Ａ０的比值有關(guān)，顆粒射流由可壓縮到不可壓縮的轉(zhuǎn)變臨界比值??為１５。圖２．３為改變顆粒粒徑時(shí)顆粒射流形態(tài)，其中噴嘴出口直徑為５．３?ｍｍ，可以發(fā)??現(xiàn)，當(dāng)ｃ／／￡）ｐ＞１５時(shí)，顆粒射流流動(dòng)過(guò)程中收縮變窄，作者認(rèn)為此時(shí)顆粒射流不可壓縮；??而當(dāng)時(shí)，顆粒射流不收縮，并且隨著顆粒粒徑的增大，顆粒射流向外發(fā)散，此??時(shí)顆粒射流可壓縮。??

華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第須??疆??ｉｂｉ／＞ｒ?＜１：?ｊｉｍ?（〇／；?３３７?Ｍｒｎ?（ｄ）／Ｖ?２４＜ｉ?＞ｕｎ?（〇／＞，．??圖２．３不同顆粒粒徑時(shí)顆粒射流可壓縮性??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｊｅｔｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅｓ??Ｒａａｆａｔ等Ｗ對(duì)重力作用下豎直管內(nèi)顆粒流進(jìn)行了研宄，發(fā)現(xiàn)當(dāng)顆粒流速適當(dāng)，管道??內(nèi)徑（￡＞）與顆粒粒徑（ｃ／）的比值６￡￡＞／也３０時(shí)，管道內(nèi)顆粒流會(huì)形成栓塞結(jié)構(gòu)。Ｏｓａｍｕ??等Ｐｉ］對(duì)重力作用下垂直管內(nèi)顆粒流密度波現(xiàn)象進(jìn)行了研宄，作者發(fā)現(xiàn)通過(guò)減小管內(nèi)空氣??流速或增加顆粒流速，顆粒流會(huì)由穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槊芏炔ǖ牟环�(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，這是由空??氣和顆粒間速度差引起的。Ｂｅｒｔｈｏ等通過(guò)實(shí)驗(yàn)研宄了小內(nèi)徑豎直玻璃管內(nèi)顆粒流的??動(dòng)力學(xué)特性，測(cè)量了顆粒流中壓力分布、空氣和和顆粒流速以及顆粒固含率等參數(shù)，研??宄發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變顆粒流速和管出口大小可以用來(lái)調(diào)控顆粒流動(dòng)模式，分別為穩(wěn)定流狀態(tài)、??氣泡－顆粒團(tuán)的密度波狀態(tài)以及振蕩波狀態(tài)，如圖２．４所示。隨后Ｂｅｃｃｏ等通過(guò)實(shí)驗(yàn)以??及模擬探討了空氣在密度波狀態(tài)中的作用。??Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??Ｃａｐａｃ＾ｇｌ?Ｖ－．?Ｉ??Ｅ—?ｖｌ?Ｔ＾：Ｍ＊Ｂｕｂｂｌｃ??ｔｕｂｅ?’一＊?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?？？？，?１??ｆｌ｜?ｓｅｎｓｏｒｓ??ｓｅ?｜＾Ａ，ｕ＾ｅ?Ｔ?Ｖ?，ｖ?ｉ￣ｒｍ??．．．ｕ?Ｉ，??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??圖２．４?（ａ）重力作用下顆粒流實(shí)驗(yàn)裝置；（ｂ）自由落體示意圖；（ｃ）密度波狀態(tài)示意圖??


本文編號(hào)：3433707