空气重介质流化床干法分选原理的单颗粒动力学描述

燃煤已造成了我国严重的大气污染及酸雨 .选煤是煤燃前净化的主要技术 ,对治理煤烟污染发挥着重要作用 .传统的选煤方法是水洗 ,而严重干旱缺水的现实又制约着西北地区洗煤技术的应用与发展 .空气重介质流化床是不用水的干法分选新技术 ,对我国西部煤炭资源的开发利用具有极广阔的应用前景 .因此 ,开展对空气重介质流化床的多相流体动力学研究具有十分重要的理论意义和作用 .本文通过单颗粒动力学模型及数值计算得到不同的密度与粒度的矿粒在空气重介质流化床下沉的深度描述 ,同样粒度下矸石密度大于精煤密度而形成矸石在上精煤在下的分离层 。

垂直螺旋管道内单颗粒运动受旋转科氏力影响的试验研究

通过对垂直螺旋管道中单颗粒运动进行试验,采用单颗粒动力学模型对其受旋转科氏力影响的特性进行了分析。结果表明:颗粒在运动过程中主要受到离心力、有效重力、旋转科氏力及阻力的作用。颗粒速度与水流速度之比λ和旋转科氏力与离心力之比ζ存在明显的指数关系。当λ=1时,颗粒所受旋转科氏力为零;当λ>1时,颗粒所受旋转科氏力与离心力的方向相同,均为背离圆心方向;当λ<1时,颗粒所受旋转科氏力与离心力的方向相反。试验中颗粒所受旋转科氏力与离心力在同一数量级的概率为3/4。因此,在小尺度低速度旋转流下研究颗粒受力时,颗粒所受旋转科氏力不应被忽略。

水平螺旋管道内单颗粒运动中受旋转科氏力的试验研究

通过对水平螺旋管道内单颗粒运动进行试验,采用高速摄影方法拍摄记录管道内颗粒的运动,捕捉颗粒运动轨迹,获得其运动参数,并采用单颗粒动力学模型对其受旋转科氏力特性进行了分析,结果表明:颗粒主要受到离心力和旋转科氏力的作用;无量纲量λ与ζ存在明显的指数关系;颗粒所受旋转科氏力不能忽略样本数约实测总数的3/4。因此,在小尺度低速度旋转流下研究颗粒受力时,颗粒所受的旋转科氏力不应被忽略。

单列二维叶栅捕捉水滴能力的数值研究

对分离级除湿叶栅捕捉水滴能力进行了数值研究,采用单颗粒动力学(SPD)模型,研究了叶栅几何因素和气流速度对叶栅捕捉水滴能力的影响,得出分离级除湿叶栅设计应遵循的一些原则。