高温空气发生器热态实验研究

介绍了高温空气发生器热态实验研究的实验方法和仪器，进行了高温空气发生器热态实验研究，实验结果表明：高温空气发生器的基本性能满足系统设计要求，并获得了大量的实验数据；根据实验数据分析了空气预热温度、排烟温度、炉温、切换时间之间的变化关系，研究了空气预热温度、切换时间对烟气中NOx排放的影响，并且获得了高温空气发生器重要的性能参数，为深入研究生物质高温空气气化系统作好了充分的准备。

基于热态实验的冷却壁传热分析

建立了高炉铸钢冷却壁传热数学模型,并通过热态实验验证数学模型,进而根据所建模型对冷却壁的稳态工况进行仿真计算。同时根据计算结果讨论了冷却水管水垢厚度、气隙层厚度对高炉铸钢冷却壁温度场的影响。结果表明:这两个因素对冷却壁的性能都具有很大的影响,在高炉操作和冷却壁的设计制造中必须重视。

高温陶瓷过滤器循环过程的热态实验研究

在一套由3根滤管组成的高温陶瓷过滤实验装置上,在常温至573 K范围内进行了过滤与脉冲反吹循环性能实验,分析了操作温度、过滤气速、反吹压力等操作参数对循环性能的影响。实验结果表明,过滤循环初始阶段滤管残余压降上升较快,随后上升趋势逐渐变缓;随着温度的升高,滤管的初始压降升高,形成的粉尘层也越疏松。过滤气速越低,滤管初始压降越低,反吹间隔越长。提高反吹压力有利于提高清灰效果,但压力过高反吹间隔反而变短。最后通过在573 K下的连续循环实验得出了滤管残余压降,为高温陶瓷过滤器的工程设计提供了依据。

新型煤粉燃烧器冷态流场特性和热态实验

对端面旋流进风结构的新型煤粉燃烧器进行了冷态流场特性和热态中试实验。冷态实验结果表明 :端面旋流进风结构能获得对称、均匀的流场 ,燃烧器的进、出口结构对燃烧器内压力场和流场分布影响很大 ;出口直径的大小决定中心回流区域的大小 ;环形叶片进口位置的变化对燃烧器内流场的影响集中在燃烧器头部。热态实验表明 ,当煤粉粒径小于 0 .2 mm时 ,燃烧器内温度可达 16 0 0℃ ,能实现顺利排渣 。

薄形铜冷却壁的热态实验分析

为了减少高炉冷却壁的铜消耗量,降低单个铜冷却壁的价格,在保证高炉冷却效果的基础上,开发了一种薄型的铜冷却壁.为了测定该薄形铜冷却壁的冷却性能,设计了热态实验进行模拟实验.在未挂渣的情况下,当炉温为1200℃时,冷却壁冷面和热面的平均温度分别为72℃和135℃.当有热冲击的情况下,冷却壁冷面和热面的温度差变化不大.加快流速对降低冷却壁温度影响不大.当热面挂渣时,冷却壁的热流密度急剧降低,而且冷却壁热面温度随炉温变化很小.经过热态实验,薄型铜冷却壁的温度分布和热流密度基本符合高炉实际生产要求.

攀钢板坯连铸二冷喷嘴性能的热态实验研究

基于钢坯的非稳态导热原理,采用金属试样单侧加热至二冷段金属表面温度再进行冷却的实验方法,模拟水/气-水喷嘴性能对钢坯冷却过程的影响。按攀钢板坯连铸的二冷段喷嘴布置方式和主要生产铸坯的品种规格,设计喷嘴特性与单、双喷嘴条件下铸坯强制冷却传热过程研究的实验方案。通过对喷嘴传热性能的测试,得到了水/气-水喷嘴在不同喷水压力下的传热系数;实验得到的双喷嘴平均传热系数与生产过程数据计算的传热系数的误差在5%～9%以内,研究结果表明喷嘴传热性能的热态实验可以为合理布置喷嘴、优化二冷制度提供依据。

球墨铸铁冷却壁热态实验与数值模拟

为测定消失模工艺生产的球墨铸铁冷却壁的实际冷却性能,进行1∶1热态实验。同时建立铸铁冷却壁三维稳态传热模型,模拟铸铁冷却壁的温度场分布。热态实验结果表明:该球墨铸铁冷却壁壁体与冷却水之间的综合换热系数为228 W/(m2·℃),与日本新日铁第四代冷却壁相近。炉温变化对冷却壁热面温度的影响大于其对冷却壁冷面温度的影响。提高冷却水速可以降低冷却壁壁体温度,但效果不明显。模型计算结果与热态实验的比较,验证了计算模型的有效性。

冷却水管表面合金化球墨铸铁冷却壁的热态实验研究

为了满足高炉长寿的需要,开发了一种具有高冷却性能的铸铁冷却壁。热态实验结果表明,这种铸铁冷却壁的冷却能力明显大于普通铸铁冷却壁,能够承受100kW/m^2的热流密度。由于该种冷却壁具备冷却能力大、造价低等优点,因此有着很好的工业应用前景。研究认为,在炉腹及炉身下部高热负荷区使用铜冷却壁,炉身中、上部正常热负荷区使用冷却水管表面合金化铸铁冷却壁,可以实现炉腹、炉腰冷却壁寿命与其他部位冷却壁寿命同步的高炉长寿目标。

高炉铸钢冷却壁热态实验研究

模拟高炉冷却壁的实际工作条件，进行1：1高炉铸钢冷却壁的热态实验，获得铸钢冷却壁的温度场分布，考察冷却水进水温度、水速以及炉气温度对铸钢冷却壁温度场的影响，分析了高炉冷却壁破损的主要原因，分析表明，降低水温以及提高冷却水水速都是不经济的，

高炉铸钢冷却壁热态实验研究

模拟高炉冷却壁的实际工作条件,进行1∶1高炉铸钢冷却壁的热态实验,获得铸钢冷却壁的温度场分布.考察冷却水进水温度、水速以及炉气温度对铸钢冷却壁温度场的影响,分析了高炉冷却壁破损的主要原因.分析表明,降低水温以及提高冷却水水速都是不经济的.实验结果表明,铸钢冷却壁的性能优于球墨铸铁冷却壁,但与铜冷却壁相比还有较大差距.

九棒束单相端流交混热态实验研究

为了模拟反应堆燃料元件棒束子通道间的湍流交混,进行了电加热九根棒束子通道间的单相湍流交混的热态实验。实验参数的范围是:p=0.3～1.4MPa,p/d=10.5/8=1.3125,Re=3×10~3～9×10~4:T_(i)=10～100℃,N=2～13kW。根据实验数据,得出了下列计算式: W_″/μ=0.0095Re^(0.97) 本实验结果与T.Vander Ros的结果非常接近。

钢冷却壁的热态实验研究

为了满足我国高炉长寿的需要,开发了一种高性能钢冷却壁。本文阐述这种冷却壁的热态实验。实验结果表明,这种钢冷却壁的冷却能力明显大于铸铁冷却壁,能够承受150kW/m2的热流密度。由于钢冷却壁具备冷却能力大、壁体薄和造价低等优点,因此有着很好的工业应用前景。

氧化铝分解槽传热突变下的铝电解热态实验分析

氧化铝分解槽是进行铝金属制品氧化加工的重要设备,分析氧化铝分解槽传热突变下的铝生产热态性能,改善加工状态。构建氧化铝分解槽装置结构模型,主要由恒温冷却水系统、阀门、管道泵及转子组成。对铝电解热态实验数据进行技术参数分析和拟合处理,在55、60、80℃等3处传热换热面外壁进行铝电解各工况下的热态性能实验分析,实验结果表明,采用该方法进行氧化铝分解槽传热突变下的铝电解,热量循环利用性能较好,加工效率较高。

倾斜椭球凹陷阵列湍流强化传热实验与数值分析

为了提高涡轮叶片内部通道对流传热性能,本文基于瞬态液晶热像技术分别针对矩形通道表面排布的球形凹陷和斜椭球凹陷阵列的传热和压力损失特性进行了实验研究。在雷诺数为1×10^(4)~6×10^(4)内,与基准球形凹陷相比,平行排布和V形排布的斜椭球凹陷总体传热分别增强了23.8%~33.8%和104%~121%,V形排布的斜椭球凹陷综合传热性能显著提高了25%~68.3%。通过数值模拟发现,平行排布的斜椭球凹陷虽然可以诱发更强烈的二次流,但是平行的排布方式使下游凹陷受到来自上游凹陷升温后的流体冲刷,因此限制了传热的进一步增强。V形排布的斜椭球凹陷通过诱发大尺度的纵向涡对将来自主流的冷流体输运至壁面,冷流体直接冲击壁面并与近壁流体剪切,极大地增强了对流传热。

高炉铜冷却壁热态实验及温度场数值模拟

根据铜冷却壁传热过程分析,得到铜冷却壁热面复合传热系数的计算公式,并在1:1的热态实验炉上进行了热态实验,得到不同炉气温度下相应的热面复合传热系数值.建立了铜冷却壁三维数学模型,模拟铜冷却壁在几种不同的热面边界条件下的温度场分布.通过与热态实验结果对比分析可知,热面复合传热系数不能取恒定值,需要考虑炉气温度变化的影响.通过模拟结果,计算壁体热流密度的分布,还可得到热面渣皮的厚度的变化范围.

高炉冷却壁非稳态传热热态实验分析

冷却壁安全工作是保证高炉长寿的基础。通过设计并建造冷却壁热态实验炉,研究了高炉铸铁冷却壁热面无渣皮和有渣皮时的非稳态传热过程,考察了不同炉气温度条件下冷却壁热电偶温度的变化规律。回归得到了炉气在升温阶段、稳定阶段、降温阶段时冷却壁热电偶温度随时间的变化关系式。计算得出了冷却壁热面在有无渣皮条件下的平均热流强度,回归得出了炉气平均对流换热系数随炉温的变化关系。结果表明,冷却壁热面在有渣皮时热电偶温度的变化速率显著低于无渣皮时的变化速率,冷却壁破损的主要原因是冷却壁温度的反复变化和渣皮的频繁脱落而产生的热应力。

高炉铸钢冷却壁温度和应变分布热态实验研究

为了研究铸钢冷却壁的高温工作性能,通过热态实验测试了铸钢冷却壁温度场分布,并首次在铸钢冷却壁上安装了应变片,对其冷面的应变分布进行了研究.在炉温1100℃无渣皮条件下,铸钢冷却壁热面最高温度在600℃左右,低于铸钢相变温度;冷面中心线部位应变在-5×10-4左右,四周平均应变在-3×10-4左右.对冷却水管进行了热阻分析,证实了冷却水管与基体之间融合充分,不存在气隙.验证了铸钢特殊的屈服现象,其在热冲击后应变分布得到明显改善.

钢包顶吹氩调温热态实验研究

在生产状况下,进行了测定统计、连续测温和注流测温等热态实验。研究了不同参数钢包顶吹氩的调温效果,证明了采用合理参数吹氩,其调温效果得到显著改善。

基于CFD模拟和热态实验的高炉冷却壁传热分析

基于计算流体力学(CFD)方法,建立了一种考虑冷却水进出口温差的冷却壁数值模型,并利用热态试验研究确立了更为准确的数值模拟边界条件。对比数值模拟与实验研究结果,两者吻合程度较高,验证了模拟方法的可靠性。同时也对是否考虑冷却水进出口温差的2种数学模型进行了比较,结果表明考虑冷却水温差模型有利于全面模拟冷却壁运行时各项指标。模拟结果也为高炉冷却壁在线智能监测提供了理论依据。

湿法烟气脱硫塔湍流提效装置的热态实验

通过不同湍流装置对吸收塔的增效研究,提出了一种新型球式湍流提效结构。以装配有该新型湍流装置的热态吸收塔为研究对象,讨论气体流速(气速)、液气比(L/G)、浆液浓度及湍流装置纵横间距对其增效及阻力特性的影响。研究发现:相较于传统湍流增效装置,新型湍流装置可在较小压力下达到更高的脱硫效率,工业应用前景良好。并且增大气体流速或L/G,减小纵间距均可获得更大的脱硫效率,但压力随之增大。当进口烟气ρ(SO_2)为2000 mg/m^3,湍流层横纵间距为X_2∶Y_3,气速为3. 6 m/s,L/G为12 L/m^3,浆液浓度为10%时,脱硫效率最高,出口烟气SO_2浓度达到超低排放标准(≤35 mg/m^3)。