气粉两相流壅塞现象的实验研究

在均相流理论的基础上,对气粉两相流喷管的壅塞现象进行了实验考察和理论分析.选择金属铝粉、三氧化二铝粉、空心三氧化二铝粉为固相,空气为气相,通过喷管流动实验测定了不同粉剂与固气比下的气粉两相流达到壅塞的临界压强比,计算得到了表观音速等参数,并在此基础上定义了两相流的有效绝热指数和固相的有效热容.结果表明,在两相流未达到壅塞前,质量流量与滞止压强呈三次曲线关系;在壅塞后质量流量与滞止压强呈线性关系.固相的浓度和物性对气粉两相流的临界参数有明显的影响,固相的有效热容随固气比的增加而减小,随固相导热系数的增大和粒度的减小而增大;对确定的喷管和粉剂粒度,固相的相对有效热容随其导温系数的增大而增大.对常见的气粉两相流,固相对混合物热容的贡献很小,可以用气相的绝热指数按两相平衡流模型近似计算气粉两相流的表观音速.

气粉两相流壅塞现象的实验研究及在高炉喷煤中的应用

实验测定了是否安装声纳喷管条件下模拟高炉喷煤装置的煤粉流量分配精度，证明气粉两相流在声纳喷管中达到壅塞时，煤粉的分配精度较未装喷管时有很大的提高－ 分析了喷管中达到壅塞所需的条件是要喷管前后的压力比要大于临界压力比，并得出了计算临界压力比的经验式－ 将实验结论与两相平衡流理论进行比较。

气粉两相流音速流出的临界压强比

在对气粉两相流壅塞现象理论分析的基础上,选择金属铝粉、三氧化二铝粉、空心三氧化二铝粉、树脂作为固相,空气作为气相,通过气粉两相流的喷管流动实验,测定了不同粉剂不同固气比下的气粉两相流达到壅塞的临界压强比和表观音速。结果表明,表观临界压强比随固气比的增加而增加。粉剂的热容起主要作用,热容越大,表观临界压强比越大。粉剂的密度对表观临界压强比的影响很小。

一种基于壅塞原理的多路气粉两相流等流量控制方法

在诸如高炉喷吹煤粉等粉状物料气力输送的场合,常有将粉料经过多条不同长度和布置的路径,按相同的质量流量连续输送到多个目的地的工艺要求.本研究将纯气流的壅塞现象推广到气粉两相流中,对基于气粉两相流壅塞原理的多路气粉两相流等流量控制方法进行了实验验证.实验结果表明,若在各支管路入口之前加入一组具有相同尺寸的壅塞喷管,并满足相应的压力条件时,可使流过各壅塞喷管的多路气粉两相流的速度在其喉口处同时达到音速,且该速度不会因后续管路的长短和布置而改变,进而可以起到均衡流经各支管路的气粉两相流质量流量的作用.通过对发生壅塞现象时,煤粉的质量流量和进口压强的关系以及临界压强比等参数的实验确定,给出了壅塞喷管的选择依据和使用条件.

倾斜等直径长管中气粉两相流粉粒速度的理论计算

根据质量、动量和能量守恒等基本原理,建立了描述倾斜等直径长管中气粉两相流行为的一阶常微分方程组.数值计算结果表明:粉粒终速随管长增加而增大,粉粒终速随粉粒密度或粒径增加而减小;在质量流量比(λ<0.7)较小时,粉粒终速与质量流量比、管道倾斜角α无关.

壅塞现象法测量气粉两相流音速

实验研究了在水平等截面管道中空气-树脂粉两相流的音速．基于壅塞现象原理，提出了一种测量气粉两相流音速的新方法．得到了空气-树脂粉两相流在不同固气比下质量流量和滞止压强的关系，从而确定了发生壅塞现象的临界压强，进一步得到了临界压强比和固气比的关系式．考虑两相流连续方程确定出两相流的实际表观音速，并且与两相平衡流理论计算所得的理论音速进行了比较，仅为其0．5～0．7倍．

高炉喷煤直吹管内气粉两相流的流场

在高炉富氧喷煤过程中 ,直吹管使喷入的煤粉与氧气预混、预热 ,并促使煤粉的热解和部分煤的燃烧。运用多相流的拟流体模型建立了高炉局部富氧喷煤直吹管内气粉两相流动的数学模型 ,对气粉两相流场进行了数值研究 ,探讨了气相和煤粉的速度分布规律及其影响因素 ,其中包括氧 -煤喷枪的结构、漩流数和富氧率等。结果表明 ,氧 -煤喷枪的漩流、富氧率等仅在氧枪出口的有限区域内对流场有较大的影响 ;喷煤对整个直吹管内的流场影响较小 ,但在氧 -煤喷枪出口附近区域会促使气相和煤粉激烈混合 。

气粉两相流壅塞现象初探

研究了气粉两相流的壅塞现象.依据壅塞原理对实验数据进行处理,得到了气粉两相流的实际表观音速.结果表明,对平均粒度为23 μm的Al2O3粉剂,空气-Al2O3两相混合物的表观音速只有其理论音速的50%～70%.在对气粉两相混合物的热力学和气粉两相平衡流模型的理论分析的基础上,考虑气固两相间的热量松弛,提出了固相有效热容和混合物有效绝热指数的概念,并得到了固相有效热容随固气比增加而减小,且在通常固气比下其值很小(＜5%),可以近似忽略的结论.

等直径管粉－气两相流喷出行为的实验研究

等直径管粉－气两相流喷出行为的实验研究盛中权，罗建江，杨鸿儒ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹＯＮＢＥＨＡＶＩＯＵＲＳＯＦＴＨＥＰＡＲＴＩＣＬＥＧＡＳＴＷＯＰＨＡＳＥＦＬＯＷＩＮＤＵＣＴＳＯＦＡＣＯＮＳＴＡＮＴＣＲＯＳＳ－ＳＥＣＴＩＯＮＳｈｅｎｇＺｈ...

等截面喷管中粉气流粉粒初始速度的研究

根据等直径喷管内粉气流运动行为的数学模型以及实验研究，提出用实测初始运动参数确定喷管内粉粒初始速度的方法．并讨论了粉气比、粉粒初速和初始压强等参数之间的关系．

Criterion of gas and solid dual-phase flow atomization crash in molten metal

A self-invented atomization process, in which molten metal is atomized into powder by a high-velocity gas stream carrying solid particles as the atomization medium, was introduced. The characteristics of powders prepared by common gas atomization and dual-phase flow atomization under similar conditions were compared. The experimental results show that the dual-phase flow-atomized powders have average particle sizes that are one-half that of the common gas-atomized particles;additionally, they possess a finer microstructure and higher cooling rate under the same atomization gas pressure and the same gas flow. The Weber number in the crash criteria of liquid atomization is adopted to measure the crash ability of the atomization media. The Weber number of the dual-phase flow atomization medium is the sum of that of the gas and the solid particles. Furthermore, the critical equation of the crash model in dual-phase flow atomization is established, and the main regularities associated with this process were analyzed.