超临界机组跨临界区域Fe系沉积动力学过程研究

为得到超临界机组锅炉受热面中Fe系颗粒在跨临界区域的沉积分布动力学过程,建立了水平圆管的二维模型,通过改变入口温度、入口流速、壁面加热功率、颗粒受力和颗粒粒径来进行颗粒沉积分布情况研究。结果表明:颗粒粒径是影响颗粒沉积动力学过程的主要因素,对于粒径大于1.0μm的颗粒,对颗粒沉积起抑制作用的力由大到小依次是Saffman升力、热泳力、布朗力,但当颗粒粒径小于1.0μm时,对颗粒沉积起抑制作用的力由大到小依次是热泳力、Saffman升力、布朗力;当颗粒粒径为2.0μm时,其在跨临界区域沉积效果最好,且随着入口流速的增加,颗粒的沉积质量浓度峰值逐渐减小,沉积位置向管道出口处移动;随着壁面加热功率的提高,8.0μm颗粒的沉积总量变化不大。

作用在粒子上的热泳升力研究

本文基于流体内部温度梯度的剪切变化特征,提出颗粒在流体中会受到热泳升力的观点。该力与热泳现象中的粒子运动相关但不同于热泳力。介绍了求解得到该热泳升力的两种思路。比拟速度剪切流动中颗粒受到流体作用的升力的过程,给出了颗粒在温度梯度作用下受到的热泳升力的表达式。本文指出该热泳升力与流体平均温度梯度方向垂直,并且指向梯度较大的部分。针对碳纳米管热驱动和暖气片熏墙的例子,分析了热泳升力的作用。