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《浙江大学》 2003年
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循环流化床流动特性PIV测试和数值模拟

石惠娴  
【摘要】: 本文采用自行构建的PIV系统对循环流化床冷态流场进行了试验研究,获得了不同工况下气固两相流动特性。并对气固流动特性进行了数值模拟。 对循环流化床冷态实验台两测试段进行了流型和颗粒团可视化研究,分别获得了较低循环流率下过渡区和在高循环流率下稀相区颗粒团的运动速度,形状,持续时间及其动态变化情况。同时获得了典型工况下多种流态图及颗粒团显微图片,揭示了循环流化床内气固流型及其变化规律。 在对循环流化床冷态试验台进行PIV测试试验研究中,运用MQD互相关处理算法获得了不同工况下颗粒运动速度参数的分布规律。在低循环流率下对过渡区典型流态下颗粒团的不同流态进行了MQD法处理,获得了整场颗粒运动速度及随时间变化规律,颗粒团运动对流场内颗粒速度的动态影响;对稀相区在较高固粒流率下对颗粒运动速度进行了变工况分析和讨论。获得了不同测试截面的流场固粒速度,以及操作气速、床料高度和床料平均粒径等对固粒速度的影响规律。 在PIV测速系统基础上,通过二次开发的图像识别软件,实现不同工况下各截面颗粒粒径分布的测量,测量结果基本反映出实际颗粒粒径变化,证明了该方法的可行性,进一步获得了循环流化床稀相区颗粒粒径分布特性。 在对高浓度气固两相流的研究中,根据FLUENT软件现有的条件和解决工程实际问题的需要,采用单气固相双流体欧拉模型,采用模拟紊流固粒流中普遍接受的方法“颗粒流的运动理论(kinetic theory of granular flow)”,对大尺度循环流化床进行了二维数值模拟,与他人数值模拟结果和实验结果进行了对比,检验模型的准确性。将进行PIV测试的冷态循环流化床试验台作为研究对象,对冷态流化床主体进行了三维数值模拟,目的在于对循环流化床内两相流动力特性给出较为准确的描述。同时在三维模拟基础上,截取二维截面,将模拟结果与二维PIV冷态实验获得的对应截面结果进行了简单的比较,二者符合较好。 本文的研究工作是对PIV技术应用于循环流化床内气固多相流动特性测试和数值模拟的尝试,所取得的结果表明PIV技术和数值试验方法在测试和预测气固多相流动特性方面的准确性和有效性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TK229

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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8 魏名山,马朝臣,李向荣,杜巍;用PIV进行静电旋风除尘器流场的测定[J];北京理工大学学报;2000年04期
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1 张锡梅;循环流化床内结构布置对气固流动特性影响的试验研究[D];浙江大学;2010年
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【二级引证文献】
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7 刘宝勇;魏绪玲;张斌;杨西;;气-固循环流化床的流动特性[J];广东化工;2012年11期
8 张继彬;陆勇;钟文琪;陈曦;陈瑜;任冰;金保昇;;颗粒相运动参数的光纤式高速摄影测量方法[J];东南大学学报(自然科学版);2012年05期
9 杨晋朝;夏智勋;胡建新;;粉末燃料冲压发动机内镁颗粒群着火模型[J];固体火箭技术;2012年05期
10 谢一民;李斌;雷振寰;杜艳玲;;不同射流孔数流化床流动特性的数值模拟[J];电力科学与工程;2012年11期
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1 赵静一;禹娜娜;邓平平;;骨组织工程支架内微管孔结构的研究现状[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
2 王洁;袁月明;;沼气发酵装置搅拌效果的CFD模拟研究[A];生态环境与畜牧业可持续发展学术研讨会暨中国畜牧兽医学会2012年学术年会和第七届全国畜牧兽医青年科技工作者学术研讨会会议论文集——T01畜舍环境与调控技术专题[C];2012年
3 秦月;孟庆山;汪稔;朱长歧;;土体颗粒破碎度量方法及其进展[A];第九届全国工程地质大会论文集[C];2012年
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1 陈宇;电容层析成像反问题求解及图像重建算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
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4 杨延强;倾斜下降管反应器中颗粒运动规律的研究[D];沈阳农业大学;2011年
5 吴学成;多相流颗粒运动特性的激光测试技术研究[D];浙江大学;2007年
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7 王勤辉;高琼;石惠娴;吴学成;骆仲泱;岑可法;;循环流化床中的颗粒团形成、结构及其运动[J];浙江大学学报(工学版);2006年01期
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10 郑守忠,陆丰,张永廉,蔡崧;循环流化床气固两相间传热特性的实验研究[J];热能动力工程;1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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 石惠娴;骆仲泱;王勤辉;岑可法;;颗粒团影响流场内流动特性PIV测试[A];第十七届全国水动力学研讨会暨第六届全国水动力学学术会议文集[C];2003年
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
中国重要报纸全文数据库 前10条
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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 石惠娴;循环流化床流动特性PIV测试和数值模拟[D];浙江大学;2003年
2 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
3 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
4 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
5 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
6 漆小波;循环流化床提升管气固两相流动力学研究[D];四川大学;2003年
7 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
8 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
9 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
10 房明明;循环流化床内稠密气固两相流动的DEM-LES模拟研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 林海波;气固循环流化床中粗重颗粒浓度分布的实验研究[D];四川大学;2003年
3 周巍巍;气固循环流化床压力波动时间序列非线性分析[D];四川大学;2002年
4 蒋建平;循环流化床内气粒两相传质传热的萘升华模拟实验研究[D];西安建筑科技大学;2003年
5 高琼;循环流化床内部颗粒流动特性的试验研究[D];浙江大学;2005年
6 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
7 赵晓东;循环流化床气固两相流动特性PIV测试[D];浙江大学;2003年
8 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
9 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
10 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
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