平面撞击流偏斜振荡影响因素的大涡模拟

采用大涡模拟对35≤Re≤145000、4≤L/h≤40范围内的平面撞击流偏斜振荡特性进行了研究。通过对平面撞击流模拟与实验结果的比较验证了数值模拟的可靠性,重点考察了不同流体介质、边界受限程度及喷嘴出口高宽比等因素对平面撞击流偏斜振荡特性的影响,并对平面撞击流发生偏斜振荡的量纲1参数范围进行划分。研究结果表明,不同流体介质对平面撞击流量纲1偏斜振荡周期几乎没有影响,量纲1偏斜振荡周期随着边界受限程度的增大而增大,随着喷嘴出口高宽比的增大而减小。

对置液柱撞击液膜破裂特征

采用高速摄像仪对两液柱撞击产生液膜的破裂过程进行了实验研究。分析了撞击液膜的破裂过程及表面波产生和传播过程，考察了射流直径、喷嘴间距和射流Weber数（We）对撞击液膜破裂的影响；定量分析了液膜表面波频率的变化及液膜破裂后的粒径分布情况。研究结果表明，液膜表面波传播频率随 We 的增大而增大，并沿液膜径向方向逐渐减小；随着射流We的增加，液膜边缘的液滴脱落频率增加；当We＞1000时，液膜表面产生大量液滴团，且液滴团对液膜破裂具有促进作用；液柱撞击液膜发生破裂后90%以上的量纲1液滴粒径分布在0～1之间。

流化床内粉煤气固流动特性的实验研究

采用5种不同粒径分布的粉煤对流化床内粉煤气固两相流动形态和压力波动进行了实验研究。确定了不同操作参数下的流动形态,考察了不同操作条件对压力分布和压力波动的影响,采用了一种新方法——通过流化床底部相邻两点压差关于流态化气速的曲线来分析临界流态化速度,通过压力标准偏差最大值对应的流态化速度来确定起始湍动流态化速度,提出了临界流态化和起始湍动流态化雷诺数关于粉煤粒径的关系式,揭示了压力变化与流态演变的内在联系。结果表明,粉煤颗粒粒径越小,各流动形态的临界速度越小;当床内出现节涌流态化或湍动流态化时,细颗粒粉煤的压力波动较小,而粗颗粒粉煤的压力波动比较剧烈;流化床底部相邻两点压差和压力标准偏差均随着流态化速度的增大先增加后减小。

粉煤流化特性的影响因素研究

对流化床内粉煤流化特性进行了试验研究,考察了流化气速、粉煤粒径、床径和静床高度等因素对流型和固含率分布的影响,建立了不同流型的参数空间相图,得到了不同影响因素下流化床内的粉煤固含率分布规律,提出了最小流态化和起始湍动流态化雷诺数的关联式。研究结果表明:当床径小于0. 1 m时,边壁作用比较明显,流型转变速率随着粉煤粒径和静床高度的增大而增大,随着床径的增大而减小;而当床径大于0. 1 m时,流型转变速率主要与粒径有关。当气速小于0. 6 m/s时,粉煤平均粒径越大,其竖直方向上的截面平均固含率变化越大;随着气速的增大,流化床内竖直方向上的固含率分布变得较为均匀,粒径对固含率分布的影响逐渐减小。