Experimental investigation on heat transfer enhancement of mist/air impingement jet

The heat transfer performance of a mist/air jet impingement on a constant-heat flux surface was experimentally investigated.Two objectives were outlined in the current study.The first objective is to assess the effects of mist/air volumetric flow rate ratio,impinging mode and heat flux on the heat transfer characteristics of free mist/air jet impingement.The second objective is to assess the effect of swirl flow induced by the spinning grinding wheel on the mist/air jet impingement,simulating the heat transfer process on a grinding work-piece surface subjected to the mist/air jet impingement.The results show that the addition of dilute water droplets to air flow results in significant heat transfer enhancement.Once the mist/air ratio is increased to a certain value,the increase of heat transfer with the mist/air ratio becomes slow.For a given mist/air ratio,as the increase of heat flux,the contribution of droplet evaporation to the overall heat transfer is weakened relatively,resulting in a decrease of heat transfer enhancement in comparison to the lower heat flux case.The heat transfer coefficient in the stagnation region for the oblique jet is much lower than the normal mist/air jet impingement,while in the region away from the stagnation,the local heat transfer coefficient for the oblique jet is higher than the normal jet.As regards as the mist/air jet impingement in the vicinity of grinding zone is concerned,when the jet impinging direction is consistent with the rotating direction of rotating disk,the swirl flow induced by the rotating disk could entrain more droplets to enter the jet impinging stagnation zone,which is beneficial to convective heat transfer enhancement.Furthermore,as the rotational speed of disk increases,the temperature deceases in impinging jet stagnation zone.

甲烷-空气预混区外含钾细水雾抑爆特性研究

为了解含钾细水雾在综合管廊燃气泄漏场景下的抑爆能力,采用自制的爆炸试验系统,开展含添加剂细水雾位于甲烷-空气爆炸区域外的抑爆试验,分析纯水及草酸钾、碳酸钾、氯化钾3种含钾化合物细水雾对9.5%甲烷-空气爆炸超压与过火范围的影响。研究结果表明:纯水细水雾的临界抑爆雾化质量浓度区间为320~480 g/m^(3);含草酸钾条件下超压下降率随质量分数增加呈现正态累积分布函数(NormalCDF)变化,最佳抑爆质量分数为10%;当雾化质量浓度为480 g/m^(3)、雾滴D32为61.7μm、化合物质量分数为10%时,对应抑爆能力均大于纯水细水雾条件,其中,含草酸钾抑爆能力最强,其次为碳酸钾与氯化钾,峰值超压下降率较纯水细水雾条件分别提高2.32、1.88与1.53倍,过火范围分别缩减46.7%、40%与13.3%。相较于碳酸钾与氯化钾条件,爆炸气体预混区域外含草酸钾细水雾能够吸收更多的爆炸热量、消耗更多的活性自由基。

回风井口成雾原因及除雾技术研究

针对井口雾气污染工作环境,危害工人身体健康,造成井下设备及构筑物严重损害等问题,以云南某铅锌矿为工程背景,通过理论分析、室内试验、数值模拟及现场工业试验等方法,分析了温度、相对湿度及回风量对井口成雾析水量的影响规律,提出了Ⅰ级+Ⅱ级折流板除雾器除雾方法。研究结果表明:风流及温度均能引起空气中水蒸气析出,在严冬风流上行越高,雾气越大;井口成雾析水量随回风量增加呈线性增加,随温度及相对湿度增加呈线性降低;温度、相对湿度及回风量平均每下降1℃,1%,1 m3/s,井口成雾析水量分别增加84、17.2、5 g/s,说明温度是井口成雾析水量的主要影响因素,各因素对井口成雾析水量影响由大到小排序为温度>相对湿度>回风量。采用Ⅰ级+Ⅱ级折流板除雾器除雾时,回风井巷道内压降为300 Pa,表明气流通过除雾器时会产生压力损失。与加入喷淋试验相比,不加喷淋的双级除雾器除雾方法经济成本显著降低,并且现场除雾效果更显著,因而推荐该矿采用不加喷淋的Ⅰ级+Ⅱ级折流板除雾器除雾方法。

紫外分光光度法测定工作场所空气中油雾

建立溶剂洗脱-紫外分光光度法测定工作场所空气中油雾的方法。用玻璃纤维滤膜采集工作场所空气样品,经正己烷超声洗脱,将洗脱液置于1 cm石英比色皿中,在225 nm波长处用紫外分光光度计测定。油雾的质量浓度在0~30.0μg/mL范围内与吸光度线性关系良好,线性相关系数为0.9997,方法检出限为0.3μg/mL,定量限为0.8μg/mL。以采集45 L空气样品计,最低检出质量浓度为0.07 mg/m^(3),最低定量质量浓度为0.18 mg/m^(3)。测定结果的相对标准偏差为1.8%~4.5%(n=6),样品加标回收率为95.7%~104.7%。该方法操作简单,试剂耗材成本低,对实验人员身体危害较小,且检出限低,精密度、准确度、样品稳定性均能够满足职业卫生检测方法要求,适用于工作场所空气中油雾的测定。

气冷冷凝相变脱白法系统计算研究

根据气冷冷凝相变脱白系统设计的需要,开发了排放气体温度、湿度的计算程序,在此基础上研究了冷空气温度、湿度和风量对脱白效果的影响,结果显示:气冷冷凝相变脱白法除雾存在临界风量线,这条线由冷空气温度、湿度和风量共同决定;冷凝相变脱白法比混风脱白法和混合冷凝脱白法效果好。

水钢3^(#)连铸机82B钢生产实践

水钢3^(#)连铸机设备升级改造完成后,为验证其是否具备生产82B高碳钢能力,先后进行了多次试验,取得了预期的效果.

高线盘螺低温轧制工艺技术研究与应用

本文探讨了水钢一高线盘螺采用低温轧制的实践与应用。通过降低出炉温度、预穿水温度及吐丝温度,并结合除磷装置、环形喷雾、密集辊道喷雾冷却以及风机风道内喷雾装置的应用,实现了低温轧制工艺的优化。研究发现,低温轧制不仅能提高高线盘螺的物理性能,而且能有效降低合金成本。

CO_2-超细水雾对CH_4/Air初期爆炸特性的影响

为了研究CO_2和超细水雾对9.5%甲烷/空气初期爆炸特性的影响,采用高速纹影系统和定容燃烧弹对9.5%甲烷/空气初期爆炸特性进行了研究。分别改变CO_2稀释体积分数和超细水雾质量浓度,分析在二者单独和共同作用下球形火焰传播过程、火焰传播速度和爆炸超压的变化规律。结果表明:58.3g/m^3超细水雾增强了火焰不稳定性,促进了火焰加速和爆炸超压增加,表明超细水雾不足能产生促爆作用,只有当超细水雾充足时才会抑制甲烷爆炸;CO_2和超细水雾共同作用时能避免因超细水雾带来的促爆现象,可以明显减弱火焰不稳定性,减小火焰传播速度,降低爆炸超压和平均压升速率,以及明显推迟超压峰值来临时间。

高线盘螺差温粗轧+低温精轧+风冷气雾冷却工艺实践生产应用

根据轧制理论,轧制过程中在较大温度梯度条件下,中心区域更容易变形,奥氏体组织更加细小,从而改善钢材组织和力学性能。

细水雾粒径对CH_4/AIR扩散火焰影响数值研究

参考WolfHard-Parker燃烧器构建二维模型,选择有限速率燃烧模型,定量分析水雾直径对抑制熄灭CH_4/AIR扩散火焰的影响。无水雾条件下数值结果与实验结果的对比表明,数值结果与试验结果较为吻合。研究表明,54μm水雾颗粒粒径最能够有效抑制燃烧,对应的火焰峰值温度最低;CO体积分数随雾滴直径变化趋势与温度相反;OH和O体积分数变化规律与温度相似,在高度小于5 mm时,水雾对其影响很小。

空调式厂房油雾颗粒扩散分布试验研究

为了研究不同气流组织、运行风量等情况下空调式厂房中各个粒径颗粒的空间分布,在高大空间厂房中,选择0.5,1.0,2.5,5.0μm等典型粒径的油雾颗粒作为研究对象,对比分析不同粒径的油雾颗粒在“下送上排”、“喷嘴下回”、“喷嘴上排”3种气流组织下的垂直浓度分布结构,并分析了不同运行风量对油雾浓度分布的影响。使用平均通风效率指标比较了各类空调工况下油雾颗粒的排污有效性差异。结果表明:3种气流组织中,“喷嘴上排”在5.0μm以下的各个粒径段的排风效率最高,这种气流组织下风量减小时,空间区域各个部分颗粒浓度均有增加,但中间偏上的部分颗粒浓度增加更明显。研究结果可为以油雾颗粒浓度控制为目标的工业厂房空调系统气流组织设计提供参考。

油位高度变化对发电机推力轴承油槽甩油雾问题的影响

针对江西洪屏抽蓄电站推力轴承油雾泄露问题,建立推力轴承三维模型,使用VOF多相流模型、Lee蒸发冷凝模型和RNG k-ε湍流模型,对油槽内的润滑油-空气-油雾三相流热耦合问题进行求解.分析了从低报警油位到高报警油位之间的油位高度变化对油槽内流场分布特性的影响,并探究了不同油位下的润滑油分布规律以及油雾聚集情况,定位了油雾的产生、聚集位置.研究发现:油槽内的流速和温度分布主要由机组转速以及外循环泵的性能决定.油雾在产生之后主要向着2个区域聚集,其一为挡油板与推力头之间的区域,其二为挡油管处的区域,这2个区域具有低压、高温、高流速的特点,最易发生外甩油和内甩油事件.此外,随着油位高速增加,压油叶栅逐渐丧失其阻油雾作用,为了运行安全和环境安全,不建议推力轴承油槽运行在较高油位处.研究可为合理设置推力油槽运行工况参数提供一定的理论基础.

切削机床油雾颗粒局部排风的优化研究

切削加工过程中产生的油雾颗粒会给从业人员带来严重的健康危害,局部排风罩可减少油雾颗粒散逸。本文采用CFD方法,研究了排风量和排风罩高度对不同粒径颗粒捕集效率的影响,提出了特征拖曳比参数,通过回归得到特征拖曳比与捕集效率的关系式;采用增加柔性围挡的方式对局部排风罩进行了优化,上吸罩增加围挡后的捕集效率与将排风罩高度降低60 cm的捕集效率相近。

弥雾时长对骏枣冠层环境调控及枣果生长的影响

为了探究夏季高温热风天气下,弥雾对枣园冠层环境调控以及对枣果生长的影响。以骏枣为研究对象,于枣树花期开始,果实膨大期前结束弥雾灌,共设置3个弥雾灌时长处理,每天3次,每次20 min(T1)、40 min(T2)、60 min(T3)以及只进行间接地下滴灌的对照组CK。结果表明:①T1、T2、T3冠层弥雾期间平均空气温度较CK显著下降3.01%、4.12%、11.05%,平均空气相对湿度T2、T3较CK增幅显著,达到12.49%、27.51%。②弥雾可以有效抑制棵间土壤蒸发,T1、T2、T3处理日平均土壤蒸发量相较于CK分别减少1.38%~17.78%、1.11%~19.47%、6.63%~48.11%。③弥雾灌可有利于叶绿素的合成,T1、T2、T3处理叶绿素含量(SPAD值)相较于CK分别提升16.9%、26.2%和30.9%。④T1和T2处理果实膨大速率相较于CK,纵、横膨大速率分别提升6.6%、9%和15.23%、15.9%。但T3处理纵、横膨大速率较CK分别下降了11.27%和2.8%。T2处理单果质量最高。T1处理产量最高,较T2、CK提升6.5%、47.57%。因此弥雾有利于降温增湿、减少土壤蒸发以及提高叶绿素合成,T2处理更有利于枣果的发育,而T1处理更有利于产量提升。

高温环境下细水雾装置在提升风冷热泵机组能效上的应用

以宁波市高新区某办公楼空调系统为例,分析既有建筑热泵系统在高温环境下能效低的原因。引入新型细水雾装置,对比案例建筑改造前后的运行数据,旨在提高热泵机组的能效。安装新型细水雾装置能够提高既有建筑上的空调热泵机组的能效,实现建筑物空调系统高效运转。

岩巷综掘气水射流通风除尘器研究与应用

针对四老沟煤矿东翼皮带大巷当前除尘系统效果不佳且存在运行故障风险较大的问题,通过试验对比方法,设计以气水射流通风除尘器为核心的井下通风除尘系统,经工业性试验验证系统除尘效率达到86.7%,除尘过程不会出现起雾现象,且电控结构简单,运行故障风险大大降低。

高线斯太尔摩气雾冷却技术与实践应用

水钢根据高线现生产状况,拟在高线斯太尔摩风冷线处增设气雾冷却装置,以改善产品性能,降低环境温度,为企业降本增效作出贡献。

水雾喷洒时间对滑移装置下甲烷爆炸特性影响

为提升滑移装置抑爆效果,在方形管中通入体积分数为9.5%甲烷/空气预混气体,分析细水雾协同不同弹性系数滑移装置作用下,水雾起始喷洒时间对预混气体爆炸特性影响。结果表明:先喷、指尖喷出现坡形火焰二次加速火焰传播,爆炸反应加剧,水雾不同程度充当障碍物加速火焰传播和碰壁断链,缩短火焰熄灭时间;后喷细水雾障碍物作用微弱,利用吸热降温作用抑制火焰传播,熄灭耗时相对较长。在爆炸超压方面,0.22 N/mm、0.42 N/mm 2种弹性系数滑移装置协同作用,先喷情形超压峰值增幅分别为9.25%、16.55%,指尖喷情形则高达88.71%、77.37%,促爆效果明显。后喷有一定的抑爆作用,超压峰值降幅分别为7.11%、2.93%。综上,后喷的抑爆效果优于先喷和指尖喷。

空气中硫酸雾的离子色谱测定法

目的建立了一种简便、快速测定空气中硫酸雾的离子色谱分析方法。方法用微孔滤膜采集样品,以碳酸钠-碳酸氢钠混合液为淋洗液,用离子色谱进行样品分离,外标法定量。并与氯化钡比浊分光光度法进行比较。结果方法的线性范围为0.5～10.0μg/ml,线性方程为y=2.116x+7973,相关系数为0.9998,日内精密度和日间精密度试验的RSD<3%,样品加标回收率为95.7%～98.7%,检出限为0.022μg/ml,该法与氯化钡比浊分光光度法测定结果差异无统计学意义(P>0.05)。结论该方法操作简便,灵敏度高,选择性好,基体干扰少,适用于空气中硫酸雾的测定。

温室风送式弥雾机气流速度场与雾滴沉积特性分析

基于CFD模拟技术建立了温室风送式弥雾机气流速度场分布模型和雾滴沉积模型。根据实测的弥雾机相关参数,确定了边界条件及模型参数,得到了不同风送气流速度和不同喷头体倾角条件下的弥雾机气流速度场分布特性和雾滴沉积规律。设计了与模拟条件相同的验证实验,对模拟结果进行了验证分析。研究表明,模拟结果能够较准确地反映雾滴沉积规律,喷头体安装倾角为5°～10°时,弥雾机气流速度场分布有利于药液获得较好的沉积效果。