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《天津大学》 2003年
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循环流化床换热器中的流动、传热和防、除垢研究

姜峰  
【摘要】:汽液固三相循环流化床换热器具有良好的防、除垢和强化传热的作用,具有广阔的应用前景。本文从实验研究与应用、理论和数值模拟几方面深入研究汽液固三相自然循环流化床换热器中的流动、传热与防、除垢问题。论文主要内容如下: 首先,总结与综述了循环流化床换热器的发展及其研究状况,对多相流强化传热和防、除垢技术的研究现状、测试手段及其数值模拟方法进行了简要的概括,并提出了本文的研究思路与方案。 其次,建立了一套新型的汽液固三相自然循环流化床蒸发器,采用透明镀膜加热技术。其可视化部分既包括上行床,也包括下行床。采用CCD图象测量和处理系统,并编制了相应的图象处理软件,对加热状态下汽液固三相自然循环流化床内部的固体颗粒流动及分布,液固两相及汽液固三相传热与流型进行了研究。得出了循环流化床中固体颗粒浓度、速度以及相应的传热系数随热通量和固体颗粒加入量等操作参数的变化关系。 第三,介绍了多相流数值模拟的数学物理基础,并简要分析了数值计算的一般方法,提出了本文数值模拟的思路。 第四,从流体力学和计算传热学的角度出发,建立了液固两相流动传热模型,模型中考虑了固体颗粒与流体的相互作用及其对流动与传热的影响,同时首次提出了两相湍流普兰特数的概念。由模型计算结果可知,固体颗粒的加入使流体的湍流程度增强,强化了传热,降低了壁温。由模型计算的传热系数与实验数据的偏差为9.6%。 最后,将汽液固三相流强化传热和防、除垢技术应用到中药浸取液的蒸发浓缩中。以更年安中药浸取液为工质,进行了小试和中试研究,验证了该技术在这一新的应用领域中的可行性。小试结果表明,汽液固三相流蒸发沸腾传热与汽液两相流蒸发沸腾传热相比,中药更年安醇提液传热系数增大1.5~2.0倍;中试结果表明,更年安醇提液传热系数较未加固体颗粒时的原工业生产装置增大1.50倍;蒸发强度提高1.63倍;装置稳定运行15 天,浓缩器没有发生结垢(挂壁)现象,而未加固体颗粒的原中药浸取液蒸发浓缩装置运行4-12天加热壁面上即发生结垢(挂壁);更年安水提液蒸发强度提高1.34倍。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TQ05

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【引证文献】
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1 刘俊杰;多相循环换热系统流动特性实验及理论研究[D];天津大学;2006年
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1 孙冰峰;汽液固三相流可视化研究及无因次建模[D];天津大学;2005年
2 刘亚娟;中试规模下喷自吸环流反应器流动与传热性能研究[D];天津大学;2006年
3 徐晓萍;三相流闭式重力热管的强化传热研究[D];天津大学;2010年
【参考文献】
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1 于志加,慕旭宏,徐维勤,沈自求;气—液—固三相流载气蒸发传热研究[J];工程热物理学报;1993年03期
2 于志家,徐维勤,沈自求;垂直套管环隙内汽液固三相流动沸腾传热的实验研究[J];工程热物理学报;1997年02期
3 李修伦,闻建平;三相流沸腾传热[J];高校化学工程学报;1995年04期
4 周力行;悬浮体两相流动和燃烧数值模拟现状及发展[J];化工学报;1988年04期
5 李修伦,谷俊杰,黄鸿鼎,刘绍从;汽液固三相流化床沸腾传热的研究[J];化工学报;1993年02期
6 梁五更,张书良,俞芷青,金涌;液固循环流化床的研究(Ⅱ)表观滑落速度及曳力系数[J];化工学报;1993年06期
7 张利斌,李修伦,张金钟,林瑞泰;三相循环流化床中沸腾传热特性[J];化工学报;1999年02期
8 张政,谢灼利;流体-固体两相流的数值模拟[J];化工学报;2001年01期
9 孙国刚,钱贵华,李静海;循环流化床稀相流动局部空隙率的测量[J];化工冶金;1996年03期
10 杨勇林;金涌;俞芷青;汪展文;;低密度循环流化床反应器床层截面平均颗粒速度的变化规律[J];化学反应工程与工艺;1990年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 贾原媛;三相循环流化床麦草浆黑液蒸发器防、除垢和强化传热研究[D];天津大学;2003年
【共引文献】
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1 赵敬源;邱永亮;;地下建筑热工环境的数值分析研究[J];四川建筑科学研究;2005年06期
2 苏华;;水电站地下隧洞换热计算模型比较[J];四川建筑科学研究;2009年05期
3 张富强,王久彬;连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十二讲 流体运动基础[J];鞍钢技术;1998年05期
4 张富强,王久彬;连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十三讲 连铸结晶器中钢液流动的研究[J];鞍钢技术;1998年06期
5 杨双根,金开军,朱春玲;液冷组件热设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年04期
6 王元庆;表面疵病国家标准的一种检测方案探讨[J];安徽机电学院学报(综合版);1995年02期
7 潘晓东;唐健生;田竹君;李振兴;;花道泡水质模拟预测研究[J];安徽农业科学;2009年21期
8 王阳;赵连刚;;钢包吹氩精炼过程钢水流动与混合行为的研究[J];鞍山科技大学学报;2007年06期
9 冯亮花;刘坤;康小兵;蒋德阳;;步进式加热炉板坯温度场数值模拟[J];辽宁科技大学学报;2011年01期
10 叶云;刘峰;栗冀;洪林;张春宇;李向楠;;蓄热烧嘴内气体流动速度偏心数值研究[J];辽宁科技大学学报;2011年01期
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1 李明伟;周雷;杨光伟;;精密光电尺寸几何量测量装置的研究和设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 周思柱;陈翔;吴汉川;祝克强;黄天成;;混砂车搅拌罐流场分析方法[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
3 石正军;唐涛;赵晓平;;多孔介质对自流式充气影响的数值模拟[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
4 李家春;;中国力学学会50年[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
5 李贵;孙蓓蓓;朱壮瑞;高晔;;基于FLUENT的发动机舱内部流场数值模拟[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
6 杨玟;王丽丽;张树道;;Richtmyer-Meshkov不稳定性引起湍流混合的模型研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
7 沈兴荣;冯学梅;蔡荣泉;;大型集装箱船桨舵干扰粘性流场的数值计算研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
8 许进;植仲培;李军;凌长明;;靠背式测速探头感受特性的数值模拟研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
9 郝树青;黄宏伟;;基于风险理论的长大隧道火灾安全疏散数值模拟[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
10 雷永平;史耀武;;表面张力与合金元素汽化对激光加热表面温度的影响[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年
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1 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年
2 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 张彦军;600MW超临界循环流化床锅炉设计关键技术研究[D];浙江大学;2009年
4 刘显茜;生物多孔材料非稳态收缩及其对传热传质影响研究[D];昆明理工大学;2010年
5 龚玮;皮肤选择性光热解效应与光疗及热损伤的评估方法和技术[D];福建师范大学;2010年
6 韩书谟;1100kV GIS中SF6断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
7 刘雪美;喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D];山东农业大学;2010年
8 许兰民;青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究[D];北京交通大学;2011年
9 徐高春;面向环保的高速全自动冷镦机优化研究与系统实现[D];上海大学;2011年
10 陈莲芳;脱硝反应器流场与反应物混合模拟优化[D];山东大学;2011年
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1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 曹自然;大型板类零件孔形位尺寸检测系统[D];长春理工大学;2010年
3 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张哲衡;高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 崔广云;LED彩色打印机内部温度场的数值计算[D];大连理工大学;2010年
6 刘海朋;带有自由表面流动的N-S方程的数值解法[D];大连理工大学;2010年
7 王黎黎;旋风除尘器内部流场实验和数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 于连丽;煤粉干燥管内气固两相流动的数值模拟与实验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 胡耀斌;数字图像处理技术在烧结点火炉自动控制中的应用[D];湘潭大学;2010年
10 汪艺义;科氏力在小尺度液固两相流中对固体颗粒运动影响的研究[D];新疆农业大学;2010年
【同被引文献】
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1 唐志伟,俞昌铭,马重芳;热管性能评价准则探讨[J];北京工业大学学报;2003年01期
2 徐建伟,杨茹,张晓东,刘辉,李建伟,李成岳;大型气液固循环流化床中相含率分布研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年04期
3 施明恒,赵言冰,刘中良;固体颗粒强化液体沸腾换热和抗垢特性的研究[J];东南大学学报(自然科学版);2002年03期
4 周玉铭,王妍芃,张西民,张永照;工业实用钢-水重力热管的研究[J];动力工程;1992年05期
5 李炜征,邱利民,栗鹏;低温热管的最新研究进展[J];低温与特气;2004年01期
6 孙国刚,李静海;激光多普勒流动测量技术在颗粒流体两相流中的应用[J];粉体技术;1997年03期
7 童明伟,石程名,辛明道;两相闭式热虹吸管的强化传热试验[J];工程热物理学报;1984年04期
8 孙曾闰,赵亚滨,张有衡;两相闭式热虹吸管冷凝换热规律的分析与计算[J];工程热物理学报;1989年04期
9 于志加,慕旭宏,徐维勤,沈自求;气—液—固三相流载气蒸发传热研究[J];工程热物理学报;1993年03期
10 于志家,罗丽华,张远树,徐维勤,沈自求;自然循环型气液固三相流载气蒸发传热的实验研究[J];工程热物理学报;1998年04期
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1 贾原媛;三相循环流化床麦草浆黑液蒸发器防、除垢和强化传热研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 谢瑞东;切向漩流半开式两相热虹吸管的性能研究[D];浙江大学;2002年
2 刘俊杰;管内液固循环流化床流动特性研究[D];河北工业大学;2002年
3 冒爱民;开启式热虹吸管动态工作特性研究及其在余热回收装置上的应用[D];重庆大学;2002年
4 强爱红;汽液固三相流动沸腾传热系统的非线性特性研究[D];天津大学;2004年
5 李晓芳;磁稳定床传质、传热特性实验研究与流动状况数值模拟[D];天津大学;2005年
6 史启辉;两相闭式热虹吸管强化传热实验研究[D];郑州大学;2007年
7 彭耀锋;回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统的设计及理论分析[D];浙江大学;2007年
【二级引证文献】
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1 张林琳;王德武;刘燕;张少峰;;汽液固三相流化床蒸发器传热系数的计算[J];河北工业大学学报;2011年01期
2 刘永垒;曾宇;张庆文;洪厚胜;;自吸式反应器在发酵及食品工业中的应用进展[J];中国酿造;2011年11期
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1 史金涛;三相流重力热管的传热性能研究[D];天津大学;2010年
2 张林琳;汽液固多相蒸发管内固体颗粒强化传热机理研究[D];河北工业大学;2010年
【二级参考文献】
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1 曾丹苓;汽-液相变中成核的热力学理论[J];重庆大学学报(自然科学版);1995年02期
2 敬成君,曾丹苓;利用密度涨落理论确定均质沸腾中液体的极限过热度[J];重庆大学学报(自然科学版);1996年03期
3 杨谷曦;草浆黑液蒸发站设计浅谈[J];湖南造纸;1998年04期
4 周力行,杨泽亮;高温射流点燃煤粉火焰的数值研究[J];工程热物理学报;1983年02期
5 周力行,黄晓晴;三维湍流气粒两相流的k—ε—k_p模型[J];工程热物理学报;1991年04期
6 于志加,徐维勤,沈自求;载气蒸发气-液两相流传热特征与过程模拟[J];工程热物理学报;1992年04期
7 于志加,慕旭宏,徐维勤,沈自求;气—液—固三相流载气蒸发传热研究[J];工程热物理学报;1993年03期
8 于志家,徐维勤,沈自求;垂直套管环隙内汽液固三相流动沸腾传热的实验研究[J];工程热物理学报;1997年02期
9 杨建明,吴玉林,曹树良;流体机械中高雷诺数流动的大涡模拟[J];工程热物理学报;1998年02期
10 徐进,葛满初;气固两相流动的数值计算[J];工程热物理学报;1998年02期
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1 杨冬;朱晓静;毕勤成;陈听宽;;超临界循环流化床水冷壁流动传热的实验研究[J];化工机械;2008年03期
2 朱廷钰,肖云汉,陈凡,雷福林,李林;循环流化床脱除氯化氢研究[J];环境科学学报;2001年02期
3 赵旭东,吴少华,马春元,秦裕琨;循环流化床烟气悬浮脱硫技术中试及机理分析[J];环境科学;2002年02期
4 吴枫,闫承信;循环流化床气化技术应用探讨[J];煤化工;2002年03期
5 刘敏珊;张丽娜;董其伍;朱登亮;;烟气脱硫研究新进展[J];河南化工;2006年10期
6 陈图瑛,许海成;循环流化床气化技术的应用效果及其装置常见的故障和处理方法[J];北京木材工业;1997年01期
7 张新文,陆继东,钱诗智,赫俏,刘德昌,林志杰;循环流化床传热系数的计算模型[J];燃烧科学与技术;1998年04期
8 朱廷钰,肖云汉,陈凡;循环流化床流体特性研究[J];煤炭转化;2000年03期
9 刘雷霆,毛卫清;小型循环流化床锅炉自动控制系统的设计[J];工矿自动化;2003年03期
10 文良仓,陈建新,段作营,毛忠贵;循环流化床中味精生长动力学的研究[J];中国调味品;2003年05期
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1 王勤辉;骆仲泱;吴学成;岑可法;;循环流化床床内颗粒运动特性的图像测试[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
2 彭蕾;刘心中;;循环流化床粉煤灰用于烟气脱硫的研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
3 夏雷雨;田雨;李顶新;王彬彬;王冬;;循环流化床锅炉与供热调控[A];全国供热行业热源技术研讨会论文集[C];2004年
4 战戟;边涛;朱景伟;;CFB锅炉炉膛温度场检测及处理方法研究[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
5 那海涛;;循环流化床锅炉应用探讨[A];全国供热行业热源技术研讨会论文集[C];2004年
6 汪庆桓;;多功能循环流化床垃圾焚烧技术在中国的发展前景[A];中国城市建设与环境保护实践——城市建设与环境保护学术研讨会论文集[C];1997年
7 王永康;石磊;刘向军;;循环流化床内气相流动的大涡模拟研究[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
8 陈永国;田子平;缪正清;熊天柱;李俊;;时频分析在循环流化床流型识别中的应用[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
9 张桂玲;陈向群;;石灰石脱硫对循环流化床锅炉运行的影响[A];全国供热行业热源技术研讨会论文集[C];2004年
10 刘建民;刘树清;;基于DCOSE的大型CFB机组仿真机设计方案[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
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1 实习生 张昊;我国自主研发的生活垃圾焚烧炉在长春示范[N];科技日报;2008年
2 学林;太锅是怎样研发循环流化床锅炉的?[N];中国工业报;2007年
3 沈永明 武志;四川白马600MWCFB示范工程主机合同在京签订[N];中国工业报;2009年
4 吴浩;世界首台60万千瓦循环流化床发电主机设备采购合同签字[N];中国经济导报;2009年
5 幸文汉;白马示范电站并网[N];西南电力报;2006年
6 刘飞 赵勇;白马循环流化床示范电站初设通过预审查[N];西南电力报;2002年
7 殿联;循环流化床技术应用步伐将加快[N];中国电力报;2005年
8 孟祥宾;国产CFB产品首次打入印度[N];中国工业报;2006年
9 本报记者 张平特约记者 廖曼;“白马”传奇[N];四川科技报;2008年
10 记者 黄兴勇;洁净蓝天 造福桑梓[N];西南电力报;2000年
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1 姜峰;循环流化床换热器中的流动、传热和防、除垢研究[D];天津大学;2003年
2 于旷世;循环流化床双床煤气化工艺试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
3 肖宝兰;车辆典型热交换器流动传热微观机制研究及性能优化[D];浙江大学;2010年
4 段翠九;煤的循环流化床富氧燃烧及排放特性研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
5 周星龙;600MW循环流化床锅炉炉膛气固流动和受热面传热的研究[D];浙江大学;2012年
6 范莉娟;循环流化床煤基铁矿石粉直接还原的试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
7 田晨;炉膛结构对循环流化床气固流动特性影响的研究[D];浙江大学;2011年
8 闫涛;循环流化床焚烧炉中生活垃圾燃烧特性研究[D];清华大学;2004年
9 李炅;二氧化碳微通道气体冷却器的流动传热特性研究[D];华南理工大学;2011年
10 李晓祥;人工神经网络及混沌理论在气固循环流化床中的应用[D];四川大学;2003年
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1 高龙;循环流化床锅炉燃烧系统模糊神经网络与自适应模糊控制研究[D];燕山大学;2011年
2 王丽;循环流化床外置换热器实验研究及循环流化床垃圾焚烧炉设计和数值模拟[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2001年
3 邓葵;循环流化床热力计算系统研究与开发[D];浙江大学;2005年
4 曹昊;循环流化床锅炉二次风射流轨迹及其影响的数值模拟和实验研究[D];上海交通大学;2011年
5 任永强;循环流化床气固两相流动力特性的三维数值模拟[D];华北电力大学;2000年
6 崔晓钢;循环流化床锅炉脱硫性能分析[D];华北电力大学(河北);2004年
7 刘静;大型燃煤循环流化床锅炉的数学模拟与设计[D];浙江大学;2003年
8 王志强;数据挖掘技术在循环流化床锅炉模糊控制系统中的应用[D];清华大学;2003年
9 辛建;超临界循环流化床概念设计及燃烧室水冷壁的安全性研究[D];清华大学;2002年
10 丁岩峰;循环流化床锅炉变工况运行特性研究[D];华北电力大学(河北);2005年
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