二次风平行射流参数对污泥焚烧流化床锅炉低氮燃烧特性影响研究

针对污泥燃烧氮氧化物排放超标的问题,采用涡耗散模型,对市政污泥(含水率40%)在污泥焚烧过程中低氮燃烧排放特性进行模拟与分析,得到了二次风平行射流角度、过量空气系数、二次风风口高度对污泥低氮燃烧的影响规律,以及烟气温度场与组分变化情况。研究结果表明:当二次风入射角度从90°降低到60.8°时,低氮燃烧效果最佳,烟气出口NO_(x)质量浓度从256 mg/m^(3)降低至176 mg/m^(3),降低了31%;当过量空气系数从1.3减小到1.2,烟气中的NO_(x)质量浓度由330 mg/m^(3)降低至176 mg/m^(3),继续减小过量空气系数到1.1时,NO_(x)质量浓度降低至131 mg/m^(3),但烟气中CO浓度大幅升高,过量空气系数宜选择1.2;当风口高度为1.3 m时烟气NO_(x)质量浓度大幅增加到283 mg/m^(3),1.8 m高度下送风烟气NO_(x)质量浓度与2.3 m相比略微升高,CO浓度与1.3 m高度相比变化不大,二次风风口高度推荐设置为1.8 m。

矩形喷嘴平行射流组流体动力学特性

依据动量和质量守恒原理，建立了描述平行射流组流动行为的数学模型，并获得了该模型的解析解。研究了矩形喷嘴平行射流组的流动行为特性。最后，计算结果与实验结果进行了比较。

圆形喷嘴平行射流组流体动力学特性

本文在簿剪切层理论基础上,建立了平行射流组的理论模型,并依据Prandtl混合长度理论,求出了该模型的分析解。通过该模型的计算分析,得出:(1)沿流动方向轴向速度逐渐衰减,其轴心最大速度衰减与单射流相同;(2)沿y方向,轴向速度按余弦规律分布,并且随着向射流组下游发展,其速度振幅逐渐减少,直到趋于平坦。在离喷嘴足够远的流动相似区,计算结果与实验结果是一致的。

基于前缘平行射流的缝翼噪声控制研究

为了降低缝翼噪声,提出了一种基于前缘平行射流的缝翼噪声控制技术,利用数值计算验证了该方法的有效性,并分析了其噪声控制机理。采用FREQUENZ两段翼型,利用DDES混合方法进行二维非定常数值计算,获取声源分布,采用FW-H积分获得远场噪声特性。计算结果表明平行射流基本不影响翼型的气动力特性,同时缝翼的中低频噪声得到有效的抑制,宽频噪声强度也有所减弱。通过对时均流场和瞬态流场的分析,初步阐述了两种降噪机理:(1)平行射流与缝翼尖端分离流相互作用,改变了剪切层中的大尺度拟序结构,展向涡的尺度及其不稳定性均得到有效抑制,从而减弱了剪切层与缝翼压力面撞击而产生的压力脉动,达到降低声源强度的目的;(2)射流减小了回流速度,削弱了声反馈机制。

窄缝风帘平行射流流动特性的研究

以实验与数值方法，对窄缝平行射流的风帘作为密封视窗可行性进行研究，通过比较不同的两股流出口流场，探索视窗的风帘对主流速度的影响程度，为在油雾场全息测量等场合，由窄缝风帘取代光学玻璃作为视窗的依据。

同轴平行射流火焰稳燃机理的分析

采用简化的湍流扩散火焰数学模型导出同轴平行射流的湍流扩散火焰的解,并以此概述了同轴平行射流同轴平行射流湍流扩散火焰的稳燃机理。

双平行平面射流与环境流基元反应特性研究

为揭示双射流与环境流之间流动-化学反应耦合过程的标量输运机理,采用大涡模拟方法对具有二级非平衡基元反应(A+B→R)的双射流与环境流反应工况进行了研究,达姆科勒数Da为1且雷诺数为2000。首先通过对反应性单射流进行数值模拟,将平均流向速度和平均混合浓度分数等统计量与现有方法结果进行对比,验证了数值方法的准确性;其次,基于化学反应标量输运方程研究了反应性双射流流动-化学反应耦合过程中的标量输运和化学反应特性。结果表明:流场上游湍流/非湍流界面(T/NTI)附近存在1个急剧消耗环境流中反应物B的区域,T/NTI的卷吸过程深刻影响着化学反应;化学反应主要发生在流场上游,T/NTI附近某一时刻产物R的非稳态变化几乎由化学反应产生和对流输运过程决定,而流场下游湍流区域某一时刻产物R的非稳态变化主要取决于对流作用;统计平均下,在6<x/d<20范围内,流场流向对流作用和法向对流作用对产物R的输运收支平衡。

双平行平面射流输运特性研究

平行射流输运特性研究具有较重要的理论意义和工程价值,对水平浓淡煤粉燃烧也有较重要的意义。本文实验研究了双平行平面射流动量、能量和质量输运,结果表明:速度分布表现为双射流相互吸引并最终汇合成单一射流;温度分布反映了冷射流为加热射流所卷吸;浓度分布反映了惯性力的占优作用。三种变量分布反映了动量、能量和质量输运性质的根本性区别。

平行场刷形等离子体羽的放电特性及其聚合物表面改性

大气压等离子体射流可以在开放空间产生富含活性粒子的等离子体羽,在材料生长、表面改性、生物医疗等领域具有广泛的应用前景.由于通常等离子体羽的截面尺度很小,造成等离子体射流应用时效率较低,因此,急需产生大尺度的等离子体羽.目前报道的大尺度的等离子体羽多是交叉场等离子体羽,相比于平行场等离子体羽而言其化学活性较低.针对于此,本文利用双电极结构的平行场氩气射流,通过交流激励产生了大尺度的刷形等离子体羽.利用电学、光学和光谱学手段对刷形等离子体羽的放电特性进行了表征.在此基础上,利用该平行场刷形等离子体羽对聚合物(聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))进行了改性研究.通过研究PET表面的水接触角(WCA)、拉曼光谱、X线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)照片,发现刷形等离子体羽能实现PET表面的大尺度均匀改性.改性后的PET表面含氧极性官能团数量显著增加,并且PET表面的粗糙度增加,因此亲水性得到改善,此种亲水性改良对不同的聚合物具有普适性.这些研究结果对于大尺度等离子体射流的深入研究及等离子体表面改性的应用均具有一定参考价值.

游泳馆平行非等温射流安装角度研究

为解决寒区游泳馆冬季运行时的结露问题,文中提出了多股平行非等温射流送风方式,模拟分析了该送风方式的应用效果。考察了送风口安装角度对多股平行非等温射流效果的影响,给出了较为合理的安装角度为15°。文中主要从气流组织的设计方面为解决游泳馆结露问题提供了一定的理论依据,对实际工程空调系统的设计具有指导意义和实用价值。

单相平面射流实验研究进展

本文为水平浓淡煤粉燃烧技术研发基础工作之一。以双矩形气固两相平行射流为研究背景,作者首先考察了主要应用于航空航天的单相平面射流的实验研究。综述表明,描述平面(单一或多平行)射流的主要概念包括:势流核长度、速度半宽、最大速度衰减、湍流场的相似性、湍流特性;影响因素包括:喷口宽度、喷口结构特性,初始条件;测量方法包括:皮托管、热线风速仪、LDV等。调查发现,近场和远场的射流混合特性有本质区别,喷口宽度、喷口间距、动量比对混合影响显著。对于双平行射流,三区结构和湍流特性受初始条件和喷口结构影响明显,主要测试方法的可靠性较高,均能满足工程要求。重要的是,尚没有关于喷口间距较小时双平行射流的研究。

渐缩式射流缝对静子叶栅流场性能影响的数值研究

为降低压气机静子叶栅损失,设计了一种渐缩式射流缝叶栅,并对渐缩式射流缝与等截面积平行式射流缝对叶栅流场的影响进行了对比研究。利用商业软件NUMECA对静子叶栅在不同来流马赫数和不同进气攻角下的流场进行数值模拟,得到了渐缩式与平行式射流缝对叶栅通道总压损失、流场结构以及尾迹的影响。结果表明,来流0°攻角和-5°攻角时,渐缩式射流缝总压损失小于平行式射流缝总压损失;来流15°攻角时,两种射流缝结构总压损失明显降低,叶栅通道出口各参数也趋向均匀。渐缩式射流缝结构能够进一步提高射流速度,在来流大攻角的情况下可有效改善叶栅流场性能。

多孔布水器蓄冷水槽性能影响因素分析

自然分层蓄冷水槽中的出流流动是多孔平行射流流动,决定蓄冷效率的因素是布水器的性能及蓄冷水槽的几何因素。首先对布水器的性能进行了分析,通过对单孔出流控制方程组进行数量级分析得到了无因次方程组;对无因次方程组的分析得到了影响布水器出流性能的决定因素是Re数和Fr数,并且指出Re数和Fr数中应选择单孔的几何尺寸作为定型尺寸。进一步对蓄冷水槽出流流动的影响因素进行了分析,指出蓄冷水槽的几何因素对蓄冷效率有影响。