Hydrodynamics of the Pilot Scale Wet Scrubber with Restricted Outlet Absorbent Flow Rate

This paper presents the hydrodynamics of the wet scrubber coupled to a pilot CFB incineration facility. The scrubber was operated using tap water as a scrubbing liquid. The outlet liquid flow rate, Qo, and accumulation rate, Qa, strongly depend on the inlet liquid flow rate, Qin, with different profiles. At higher Qin values, Qo stabilizes, leading to higher Qa and finally flooding. The values of Qa were higher than Qo except for Qin ranging between 0.53 and 0.72 L/s (safe operating range) in which Qa ≌ Qo and Qa = Qin/2. The outlet-to-inlet liquid flow rate ratio, Qo/Qin decreased for Qin > 0.53 L/s. The increase in the accumulation-to-inlet liquid flow rate ratio, Qa/Qin, at higher Qin indicates a change in flow regime towards flooding, accompanied by an abrupt increase in the height of accumulating liquid, Ha. The difference between Qa/Qin and Qo/Qin (denoted as, ΔQao/Qin), shows a minimum close to zero in the safe operating range. The gas flow rate towards the wet scrubber had slight effect on Qo and Qa when Qin was maintained constant. The ratio Qo/Qin decreased slightly with Ha/Ht irrespective of gas velocity. Changing the liquid-to-gas ratio, L/G and Qin strongly affects the maximum and minimum values of Qo/Qin and Qa/Qin.

氢气流量和系统进出气流量比对钨粉性能及压坯强度的影响研究

以黄钨为原料,采用分步还原工艺制备钨粉,系统研究了氢气流量和系统进出气流量比对钨粉性能及压坯强度的影响。结果表明:随着氢气流量增加,钨粉粒度细化,但其压坯强度变化较小;当氢气流量为250 L/min时,钨粉粒度为3.3μm,压坯强度为4.1 MPa;当氢气流量增加到800 L/min时,钨粉粒度为2.72μm,压坯强度为4.2 MPa。同时,系统进出气流量比对钨粉压坯强度影响显著,当系统进出气流量比为1∶1时,钨粉粒度为2.76μm,压坯强度为1.6 MPa;提高系统进出气流量比至1∶0.9时,钨粉粒度上升到3.06μm,压坯强度提高到4.4 MPa。

河网型分汊河口分流比影响因素探究——以珠江蕉门口为例

珠江蕉门河口是典型的河网型分汊河口,是珠江口重要的泄洪排沙通道,其分流比变化对珠江三角洲地貌演变、防洪与航运等至关重要。本文基于蕉门近期地貌形态,以凫洲水道落潮分流比为研究对象,设计系列水槽实验,选取分汊河道断面形态与分汊角两个影响因素进行敏感性分析,探究河网型分汊河口分流比随上述因子的演变规律。结果表明:在分汊河道断面形态稳定的基础上,凫洲水道分流比与虎门、蕉门相对流速有较好的相关关系,受两口门绝对流速的影响较小;分流比与蕉门南水道水深呈负相关,与凫洲水道水深呈正相关;分汊角在30°~65°区间内,分流比与分汊角呈负相关,分汊角在65°~75°时,分流比与分汊角的正负相关关系在流速比V=0.7前后转换;通过量化各变量敏感性,分别得到凫洲水道分流比增大或减小对上述因子的敏感性大小。研究成果可为蕉门整治工程提供参考依据。

中间冷却器盘管出口温度对双级压缩制冷系统性能的影响

理论分析中间冷却器盘管出口温度对R507A双级压缩一级节流中间不完全冷却制冷系统的性能系数(COP)、高低压级质量流量比和高压级吸/排气温度的影响。结果表明,在冷凝温度为35.0℃,蒸发温度分别为-28.0℃,-35.0℃和-42.0℃,盘管出口温度为5.0~27.0℃的工况下,制冷系统COP和高低压级质量流量比均随盘管出口温度呈线性下降,COP下降率约为11%,高低压级质量流量比下降幅度为20%,盘管出口温度对高压级吸、排气温度的影响较小,最大上升幅度均为2.4℃。

珠江三角洲污染物对东四口门通量影响分析

利用珠江三角洲河网区水量数学模型 ,根据 196 8年 (丰水年 )、1976年 (平水年 )、1982年 (枯水年 )的水文资料 ,计算了各典型年落潮时珠江三角洲河网区各节点的分流比 ;采用 1995年珠江三角洲各主要河道纳污量资料 ,综合考虑落潮条件下的污染物迁移过程 ,估算了污染物在河道中的降解量 ;根据各节点 (汊点 )的分流比及污染物降解量 。

分流比对内嵌小锥式固液旋流器性能的影响

基于Fluent数值模拟,借助内嵌小锥式固液旋流器研究了分流比对旋流器分离效率、内部流场和压力特性的影响规律,结果显示:综合效率随着分流比的增加呈现先增大后减小的趋势,其中30%为最佳分流比,此时综合效率最高且质量效率和简化效率都在90%以上;研究还发现,切向速度、轴向速度和径向速度均呈增加趋势,其中轴向速度受分流比影响程度最大。

基于FLUENT的气液两相流喷嘴雾化性能研究

为了提升雾化器的雾化性能,对雾化器喷嘴结构进行研究。以空气和水为介质,采用FLUENT软件仿真模拟喷嘴雾化过程并利用试验加以验证。以不同角度的气相出口通道为研究对象,通过调整气压、气液比的大小探究喷嘴在其影响下的喷雾效果。研究结果表明:随着气相通道斜度增大,可以提高喷嘴的雾化质量,当气相通道斜度过大时,也会影响雾化效果;同时,喷雾效果也受气压、气液比的影响,随着气压、气液比的变大,雾滴粒径逐渐变小,雾化性能更好。

350MW超临界机组可调式蒸汽喷射器工业供热性能数值模拟研究及试验验证

为解决“以热定电”传统运行模式下燃煤热电联产机组在中、低负荷运行时,工业供热量不足、蒸汽参数不达标等问题,某350 MW热电联产机组引进了世界首套应用于超临界机组的增汽机工业供热系统。利用计算流体力学软件,对该系统的核心部件可调式蒸汽喷射器进行三维数值模拟,在模拟结果经现场试验试验验证其可靠性后,分析了不同工作参数(工作蒸汽压力、引射蒸汽压力和背压)和结构参数(面积比)对其工作性能(引射系数和出口流量)和调节能力产生的影响。结果表明:临界背压决定其在变工况时的调节能力,随面积比的增大而减小;通过改变结构参数,可以削弱工作参数对其性能产生的影响,拓宽增汽系统的适用范围,利于热电解耦;扩压室段二次激波的产生会使其引射系数减小,系统经济性降低。

三峡水库运行对荆江三口分流的影响评估

荆江三口作为连接洞庭湖和荆江的纽带,历来是研究洞庭湖区防洪、航运、水环境变化和水资源利用的关键点。通过建立荆江三口分流模型,将2008—2015年枝城日实测流量和相应的还原流量作为模型输入资料,计算出有、无三峡工程情况下荆江三口的分流量。探讨了三峡水库对荆江三口发流量、分流比、断流情况的影响(此影响为径流调节和河道调整的综合影响),同时分离并探讨了河道调整对荆江三口分流量变化的影响。结果表明:有三峡工程情况下,在径流调节和河道地形调整的综合影响下,汛前消落期荆江三口多年平均分流量和分流比分别增大28.17%,9.59%,断流情况基本无变化;汛期多年平均分流量减少2.11%,分流比增长0.56%,断流情况变化不大;汛末蓄水期多年平均分流量和分流比分别减少33.87%和19.84%,松滋口和太平口断流情况无明显变化,藕池口断流天数增多且断流日期提前;枯水期三口多年平均分流量增大8.60%,多年平均分流比减小2.93%,松滋口和藕池口在有三峡工程情况下每年分别平均少断流30.43,6.80 d,太平口每年平均多断流30.86 d;其中,河道地形调整使汛期荆江三口分流量增加2.73%,汛前消落期、汛末蓄水期、枯水期荆江三口分流量分别减小16.62%,3.10%,18.49%。该结果可为洞庭湖区湖泊干旱情况、水资源利用与保护及三峡水库的运行调度提供研究基础。

单、双风道折形折流板式空气集热器对比分析

为了进一步提升太阳能空气集热器的集热效率,文章在单风道折形折流板空气集热器的基础上,提出了双风道折形折流板式空气集热器,通过在集热器中加入回风通道,并按照一定的比例将新风和回风进行配比,以增加集热器的热利用率。研究结果表明,双风道折形折流板式空气集热器的集热效率高于单风道折形折流板空气集热器,双风道折形折流板式空气集热器的压损系数低于单风道折形折流板式空气集热器;随着进口温度逐渐升高,两种空气集热器的集热效率均逐渐下降,单风道折形折流板式空气集热器全新风和全回风集热效率分别为53.35%,49.17%;在全新风工况下,双风道折形折流板式空气集热器的集热效率最高,为59.89%,在全回风工况下,双风道折形折流板式空气集热器的集热效率最低为59.09%;随着进口风速逐渐增大,双风道折形折流板式空气集热器的集热效率和压力损失均逐渐上升,该集热器的最高集热效率为70.49%;冬季,当太阳能空气供暖系统的进口风速为0.3 m/s时,室内的舒适度最佳。

近50年来荆江三口分流分沙变化研究

荆江三口是联系长江干流与洞庭湖的水沙连接通道,是江湖关系调整变化的纽带。本文通过荆江三口近50年来的实测资料,对荆江三口分流分沙历年变化规律及其影响因素进行了深入的分析和研究。结果表明:三口洪道泥沙淤积、三口口门河势变化、荆江河床冲刷、洞庭湖淤积萎缩是影响荆江三口分流分沙变化的主要因素。20世纪50年代以来,荆江三口分流分沙呈逐年减小的趋势,其分流分沙比由1956-1966年的29%、35%减小至1999-2002年的14%、16%,年断流天数也逐渐增多。三峡水库蓄水运用后,荆江三口分流分沙比分别为12%、18%,与1981-2002年相比,尚未发生明显变化,除松滋口沙道观站断流天数有所增加外,太平口、藕池口断流时间也未出现明显增加或减小的现象。

珠江蕉门分汊河口分流比水槽实验研究

作为珠江主要的泄洪排沙口门,珠江蕉门主要承泄西北江的径流和泥沙,与虎门通过横向汊道凫洲水道连通,其分水分沙的比例对粤港澳大湾区防洪及通航安全至关重要。针对凫洲水道分流比问题,本文基于蕉门分汊河口的形态特点及地貌特征,设计系列水槽实验,探究凫洲水道分流比、分流比影响因子及其变化趋势等。结果表明:在保证宽度比、深度比和流量比均相似的情况下,该水槽实验可较高精度地模拟蕉门分汊河口分流比。凫洲水道分流比受到蕉门与虎门共同影响:虎门与蕉门的相对流速比越大,凫洲水道分流比越大,其主汊地位越明显。在现有的地貌特征条件下,凫洲水道主支汊转变的阈值是虎门与蕉门相对流速比,约为0.35。研究成果可为蕉门整治、保障其行洪通航安全等提供参考依据。

Y型微通道内气泡非对称破裂行为的数值研究

基于微通道两相流的微流控技术已得到广泛的应用,精确控制通道中气泡或液滴的尺寸对相关微流控系统的设计起到至关重要的作用.本文基于流体体积法重构Y型微通道内的气泡破裂行为,系统研究了气泡无量纲尺寸(1.2—2.7)、出口流量比(1—4)以及主通道雷诺数(100—600)对气泡破裂行为的影响.发现气泡非对称破裂过程分为3个阶段:延伸阶段、挤压阶段和快速破裂阶段.在气泡初始尺寸较小或出口流量较大的情况下,气泡不破裂,只经历延伸阶段和挤压阶段.进一步针对不同尺寸和出口流量比揭示了气泡的4种破裂模式:隧道-隧道破裂、阻塞-阻塞破裂、隧道-阻塞破裂和不破裂.随着出口流量比的增大,气泡的破裂过程逐渐变为非对称破裂,其破裂模式沿隧道-隧道破裂/阻塞-阻塞破裂、逐渐向隧道-阻塞破裂和不破裂方向转变.在此基础上获得了不同雷诺数和初始气泡尺寸下,气泡破裂的临界流量比以及气泡破裂后子气泡体积比随出口流量比的变化规律并提炼了相应的准则关联式,可为精确调控破裂后子气泡的尺寸提供理论指导.

蒸汽/空气预旋系统温降和流阻特性对比研究

为提高燃气轮机冷气品质,基于简化的燃气轮机盖板式预旋系统,采用数值模拟方法,对比研究了进、出口压比和无量纲质量流量、旋转雷诺数对蒸汽和空气预旋系统温降和流阻特性的影响规律,并以二氧化碳作为对比研究对象,分析了其流动特性存在差异的原因。结果表明:空气的预旋温降性能明显优于蒸汽的;蒸汽和空气的预旋温降性能均随进、出口压力或无量纲质量流量的增大而降低;当旋转雷诺数由3.4×10^6增至7.1×10^6时,空气的无量纲总温降逐渐增大,而蒸汽的则先增大后减小;但空气与蒸汽的流阻性能相差不大,其总压损失系数均随无量纲质量流量增加而增大,随旋转雷诺数增大而减小。

三峡水库试验性蓄水后荆江三口分流变化

为进一步了解2008年三峡水库试验性蓄水后荆江三口分流的变化及趋势,在1956~2007年研究成果的基础上,利用2008~2017年的实测资料,详细分析了在三峡水库试验性蓄水后荆江三口年均径流量、月均流量以及断流天数等各方面的变化。结果表明:随着三峡工程的调蓄作用日渐稳定,同时由于上游来水偏少,使得三口各个口门的冲淤变化不大;荆江三口的分流比基本保持小幅度并大致同步的下降变化。研究成果可为长江中游水资源规划治理及江湖关系深入研究等提供参考。

一种确定侧式进/出水口分流墩间距的方法及试验验证

针对抽水蓄能电站侧式进/出水口扩散段分流墩的布置,根据NB/T 10072—2018《抽水蓄能电站设计规范》的建议值,一般采用分流墩在扩散段起始端的宽度比来设计分流墩间距。但在实际中经常发现,各孔流道分流并不均匀,特别是在扩散出流工况,难以满足设计要求。提出了一种确定侧式进/出水口分流墩间距的方法,采用各孔流道控制断面面积比确定分流墩间距。多个模型试验结果表明,相较于扩散段起始端的宽度比法,采用控制断面面积比的方法确定的分流墩间距更合理,能使各孔流道分流更均匀,利于减小进出水口的水头损失和确保拦污栅的安全运行。

综采工作面供液系统负载流阻理论分析及试验

通过理论分析推导了环形供液模式下综采工作面供液系统负载流阻损失计算公式,并以黄陵煤矿1号工作面供液系统为例,得出了工作面不同液压支架处负载流阻损失分布;在工作面每隔20架支架安装1个压力传感器来测试供液系统管路压力,得到的压差与理论计算结果接近,验证了负载流阻损失计算公式的正确性;分别在采煤机速度为8,12m/min,单泵供液及双泵供液模式下,通过试验得出了供液系统泵站出口压力分布,并统计了系统卸载时间比与加载时间比,为后续跟机自动化过程中供液系统智能控制和优化提供了参考。

外分单汊的常曲率弯道水流特征有效模拟

针对健康生态环境下的河道系统性向外分汊演化、河道-植物和谐发展现象,以实际河型资料特征统计为基础,设计了外分单汊的常曲率弯道水流特征数模试验,研究了主弯道不同弯曲比率和汊道出口不同开闭条件的影响.汊道的存在对主河道下游蜿蜒迁移趋势具有强化效应,且此效应以临界弯曲条件(曲率半径/河宽=3.0)为中心向更强弯和更缓弯发展趋势双向扩散.汊道的存在引起弯道下游横断面凹岸侧近底部“强-正涡量区”与凸岸侧近水面“弱-负涡量区”的此消彼长,两者最终相互中和、抵消.汊道出口的自由出流引起弯道下游横断面和整体近床水平面螺旋流强度的大幅减小和强弯条件下弯段上游横断面螺旋流强度的明显增大.壁面切应力在分叉口头部趋小,在局部汇流区趋大,且在汊道出口自由出流时二者均大幅增大,分叉口对应的主河道凸岸侧下游壁面和弯道最下游1/4段床面切应力均降至极低.该研究为河道系统中植物发展的和谐物理空间设计提供了基础性水信息支持.

指定流量分配系数的多回流出口边界算法

燃烧室出口处物理量的边界条件处理方法需满足工程设计对出口流量的要求,同时要保证出口回流时的数值稳定性,是工程级燃烧室模拟中重点关注的问题之一。基于流量分配系数发展了一种出口边界处理算法,支持不可压缩流动模拟中指定多个出口流量分配系数、出口存在回流时的稳定模拟。研究表明,在四面体/六面体网格算例中,该方法可实现出口流量分配系数在0~1.0范围内的稳定模拟,与设定值的最大相对偏差<0.001%。在保持出口流量分配系数不变时,改变计算域出口位置使得流动处于未充分发展、回流或旋流状态,计算结果不受明显影响。将该方法应用于TECFLAM旋流燃烧器冷态流场模拟中,计算域缩减至1/3后模拟仍能稳定收敛,预测值和实验数据保持较高的一致性。相比于使用常规出口边界的方法,该方法支持仿真人员根据需要设置出口流量分配系数和计算域大小,可显著减小数值计算开销。

高压涡轮工作叶片综合冷却效果试验研究

为探究不同气动参数对涡轮工作叶片冷却性能的影响,通过试验研究了中温中压工况下高压涡轮工作叶片综合冷却效果分布,主要讨论燃气与冷气的温比、冷气与燃气的质量流量比和栅后雷诺数对综合冷却效果的影响。试验温比变化范围为1.3~2.1,质量流量比变化范围为0.002~0.02,栅后雷诺数变化范围为2.9×10^(5)~4.8×10^(5)。结果表明:不同气动参数下,综合冷却效果较低位置出现在叶片前缘和尾缘,较高冷却效果出现在叶背1/4和1/2相对弧长位置;当质量流量比从0.008增加到0.014、温比分别为1.40,1.67和1.90时的综合冷却效果分别提高了44.4%,44.5%和34.4%;当温比从1.8增加到2.1、质量流量比为0.008,0.011和0.015时的综合冷却效果分别降低了3.6%,1.6%和4.2%;当栅后雷诺数从2.9×10^(5)增加到4.8×10^(5)、温比为0.011、质量流量比为1.67时,综合冷却效果降低了20.7%。