PRESSURE DISTRIBUTION IN THE AIR-SPARGED HYDROCYCLONE

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水力旋流器压降及压力分布特性的数值模拟

利用数值模拟技术 ,研究了水力旋流器内的压降及压力分布特性 ,计算得到的各种旋流管的压降结果和实测值吻合较好 ,其相对误差不超过 15 % ;径向压力梯度的计算结果表明 :圆筒段不利于分离 ;大锥段有利于油滴向轴心方向运移 ,尾直管是油滴向轴心移动的低效区。旋流管各段压降所占比例基本上不随流量变化而变化 ,其中圆筒段最小 ,小锥段最大 。

水力旋流器内部流场的数值研究

在PIV实验验证的基础上,利用RSM雷诺应力模型和VOF两相流模型对50 mm水力旋流器内部流场进行了系统的数值研究.结果表明:旋流器内静压从器壁至中心逐渐下降,静压为0处即为空气柱边界,空气柱内为负压,空气柱的存在增加了分级过程的能量消耗;旋流器内切向速度分布符合组合涡特征,内部为强制涡运动,外部为半自由涡运动;零速包络面是轴向速度方向发生改变的转折面,其上部为柱形,下部为锥形,柱形段直径约为溢流管的2.3倍;在外旋流区域径向速度方向从旋流器器壁指向中心,内旋流区域存在方向相反、位置相对的径向速度,空气柱内径向速度基本为0.

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅲ.湍流压力场脉动结构

采用电阻应变式压力测定仪及在线数据自动采集与实时处理系统，在国内外首次对水力旋流器内湍流压力场的脉动结构进行了系统的实测研究。结果表明，在溢流管端以下内旋流区域中，流体的压力脉动强度以及压力相对脉动强度均很大，该区域是一个湍动能量损失严重的区域；水力旋流器中绝大部分区域内的脉动压力均服从Ｇａｕｓｓ分布；但在柱段区域的个别地方以及锥段上部内旋流区域的许多地方，脉动压力则拒绝Ｇａｕｓ假设，在这些部位湍流具有明显的间歇性特征。

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅱ.湍流压力场时均结构

采用电阻应变式压力测定仪及在线数据自动采集与实时处理系统，在国内外首次对水力旋流器内湍流压力场的时均结构进行了系统的实测研究。结果表明，在水力旋流器内同一轴向位置上，随着半径的减小，压力逐渐降低，而径向压力梯度却逐渐增大；但在溢流管外壁与水力旋流器边壁间的环形区域内，压力沿径向的损失很小，而且在溢流管外壁附近，压力还略有回升的现象；水力旋流器内部主要流域中各处的流体压力可以用同一个数学模型进行描述，该模型是径向位置的函数；在溢流管端以下内旋流区域中，流体的径向压力损失幅度很大，该区域是一个能量损失严重的区域。

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅵ.低能耗旋流器压力场结构及能耗降减原理

对低能耗水力旋流器内的湍动压力场的时均结构与脉动结构进行了系统研究。结果表明，低能耗旋流器中的压力场结构与普通旋流器内的相比，无论是压力场的时均结构还是脉动结构都有较大区别，并就此探讨了旋流器内能耗降减的机理，最后提出了水力旋流器单元操作过程中能耗降减的原理与有效方法。

水力旋流器压力场分布规律研究

根据实测出的切向速度分布规律入手 ,从理论上推出了水力旋流器内、外两个旋流区中各点的压力分布 ,得出了关系式。这对今后进行深入的理论研究具有一定的指导意义 。

液液水力旋流器压力场分布测试研究

设计了压力场测试的实验工艺结构,利用高精度动态压力测量装置,测试出不同操作参数下液液水力旋流器大锥段、小锥段及尾管段的不同径向位置的压力场分布情况。对测得的压力场分布结果进行了分析,得出了旋流器内径向与轴向压力场的分布规律,验证了压力场分布规律的可靠性。同时对所采用测试方法进行分析。

水力旋流筛分组合用于气化细灰的碳灰分级试验研究

气化细灰具有较高的残碳和丰富的无机矿物组成,两者资源属性不同制约着气化细灰的大规模利用,通过对气化细灰进行碳-灰分级研究,有利于气化细灰源头减量及分质资源化利用。以GE水煤浆气化工艺产生的细灰为研究对象,研究其碳灰分布特征及水力旋流筛分组合对细灰的分级效果,并通过BET、TG测定了高碳细灰的孔隙及吸附特征和反应活性,探索气化细灰资源化利用的途径。结果表明:气化细灰的灰成分主要含有SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)和CaO,与硅酸盐水泥成分相近;气化细灰中的灰分主要以球状颗粒独立存在或黏附于残碳表面和孔隙中,可通过物理方法对碳-灰进行分级;物料浓度、入料压力和底流口径等是影响水力旋流器分选气化细灰效果的主要参数,随着入料浓度的增大,水力旋流器分选气化细灰的效率先增加后降低,旋流器底流产品的灰分随入料压力的增加先降低后增加,采用水力旋流+筛分组合工艺处理气化细灰,可进一步得到灰分较低的高碳细灰产品;高碳细灰的孔隙发达,比表面积较大约352 cm^(3)/g,反应活性良好,在小于1200℃条件下,高碳细灰中的可燃物可完全与二氧化碳反应。高碳细灰的吸附特性和与二氧化碳的反应特性的结果表明,其可作为低品质吸附材料或返回气化炉气化进行资源化利用。