李玉然
,
祁海鹰
,
由长福
,
徐旭常
工程热物理学报
用热重分析法测量了中温(400～800℃)烟气固硫新型钙基吸收剂的钙转化率.在最初的几分钟内,钙转化率增加迅速,产物层形成后基本不再增加.固硫反应速率随温度升高而增大.一定温度下的速率先增加后减少最后趋于平缓.这是由气相在吸收剂颗粒间的扩散和在产物层内的扩散引起的.热重试验与流化床脱硫的主要区别在于气相颗粒间扩散以及由此引起的反应表面SO2浓度不同.提出了表观反应的概念,以便建立模型并向流化床状态过渡.
关键词:
烟气脱硫
,
钙基吸收剂
,
气相扩散
,
表观反应
由长福
,
徐旭常
工程热物理学报
煤矿由于火灾所引起的继发性灾害已经处于非常严重的程度.本文采用数值分析方法研究井下掘进巷道内火灾所导致的继发性灾害发生的条件.得出:火灾所造成的通风阻力的变化随火灾强度增加而增加,山此造成通风量的减小.在本文所研究的火灾强度下(＜1.6 Mw),通风量的减少最大为2%,对矿片通风量不会产生较大影响.在掘进巷道风筒被烧断情况下,在风筒的前端容易形成瓦斯聚集区,易诱发瓦斯爆炸事故.
关键词:
矿井火灾
,
继发性灾害
,
掘进巷道
,
瓦斯
李飞
,
祁海鹰
,
由长福
,
包英捷
工程热物理学报
采用PDA测量竖直向下圆管突扩流动中的气相与颗粒相运动参数,研究了小颗粒(55.2 μm)、低雷诺数(1.98×104)的稀疏流动中湍流变动的规律.结果表明,在主流区和回流区中,颗粒均削弱气相脉动,而在下游则出现增强的现象,这是由于颗粒延缓了突扩流动的发展所致.在入口段的壁面剪切区域,湍流削弱幅度与平均速度梯度呈线性关系;由于壁面的限制,回流区内的剪切作用沿流动方向逐渐增强,使得相应的各横截面内气相脉动的最大值基本保持不变,同时整体脉动程度增强.
关键词:
突扩流动
,
颗粒
,
湍流变动
,
PDA
侯波
,
祁海鹰
,
由长福
,
樊保国
,
徐旭常
工程热物理学报
本文利用实验室规模的循环流化床烟气脱硫实验装置研究了200～400℃范围内的中温干法烟气脱硫过程,并通过对脱硫产物的各种分析,揭示了烟气中CO2及NO对脱硫过程的影响规律及机理.CO2对脱硫过程有抑制作用,尤其在反应温度大于300℃后,其作用已经不可忽视;NO对脱硫过程有促进作用,但是效果随温度的升高而减小,至350℃以上基本消失,这种促进作用主要是通过生成中间产物Ca(NO3)2而减少CaCO3、CaSO3的生成量来实现的,同时NO的参与也会改善反应的气相扩散条件.
关键词:
CO2
,
NO
,
FGD
,
中温烟气脱硫
杨立寨
,
祁海鹰
,
由长福
,
徐旭常
工程热物理学报
运用小型热态流化床对石灰与氧化铁混合物的中温烟气脱硫反应特性再次进行了分析.研究表明:在石灰中掺入一定比例的氧化铁可以显著提高钙利用率,氧化钙晶粒以氧化铁颗粒为核心进行固硫反应,破坏了形成表层致密产物层的条件,改变了石灰表层孔隙结构,使更多的内部孔隙暴露,为固硫反应向纵深发展创造了条件.
关键词:
氧化铁
,
活化作用
,
钙利用率
,
中温烟气脱硫
王爱军
,
祁海鹰
,
由长福
,
来强
,
徐旭常
工程热物理学报
本文在300～600℃的中温区段,实验研究了CO2在烟气脱硫过程中与钙基脱硫剂发生碳酸盐还原反应,削弱脱硫效果的规律,发现石灰钙利用率随温度升高呈跳跃式变化,并因碳酸盐反应程度的迅速增加而在500℃附近出现低谷.由此明确了减小碳酸盐反应效应,提高脱硫剂钙利用率的途径,为进一步发展中温烟气脱硫工艺提供了重要依据.
关键词:
二氧化碳
,
碳酸盐反应
,
脱硫剂钙利用率
栾超
,
由长福
工程热物理学报
本文搭建了高温条件下材料固体桥力的测量系统,该系统最高温度可达1600℃,可测量材料在不同温度、压力及接触时间下的固体桥力.本文中采用玻璃为固体材料,对其熔点附近温度范围内的固体桥力进行了测量.实验结果显示,材料抗拉强度及脖颈抗拉强度均随着温度的升高而减小;通过与常温石蜡材料所获得的固体桥力计算公式进行对比,二者在数量级上相符合,绝对值偏差不超过38％,且明显优于传统的固体桥力估算方法.
关键词:
高温
,
固体桥力
,
烧结脖颈抗拉强度
,
测量
,
计算公式
张慧
,
祁海鹰
,
吕子安
,
由长福
,
徐旭常
工程热物理学报
火灾产生的有害烟气是造成人员伤亡的主要原因.火灾科学研究中,研究者对CO2和CO研究较多,但对它们的释放过程和机理研究很少.本文利用国际文献中评价材料毒性的原始实验数据,从烟气毒性物质释放的角度,分析了火灾烟气中CO2和CO的释放特性,特别是分析了通风量的影响机理.在此基础上,进一步研究发展出一个与动态释放过程相关的烟气危害性评价体系,从而在释放规律与材料选择、实际火灾中人员的逃生过程之间建立起直接联系.
关键词:
CO2和CO
,
释放特性
,
通风
,
临界通风量
,
关键时间
,
最危险条件
刘恺
,
由长福
工程热物理学报
本文采用了基于有限元的虚拟区域法在亚颗粒尺度上对单个焦炭颗粒在大空间的下落运动燃烧过程进行了数值模拟.控制方程为低马赫数可压缩流动方程及相应的能量和组分守恒方程.基于虚拟区域法的思想将颗粒视为浸入在背景网格中的有限大小区域,在有限元方法的离散方程中引入拉格朗日乘子保证颗粒区域速度场的刚体运动以及能量和组分方程边界条件.各方程采用分离变量求解的分步方法求解.本文给出了焦炭颗粒沉降燃烧的计算结果,同时证明了虚拟区域法可用于亚颗粒气固燃烧模拟.
关键词:
焦炭燃烧
,
虚拟区域法
,
亚颗粒尺度
,
分步方法
蔡毅
,
赵海亮
,
由长福
,
祁海鹰
,
徐旭常
工程热物理学报
本文采用一种新的研究思路,以高速摄像作为手段,结合各种新颖的PTV算法,在毫秒级时间尺度和毫米级空间尺度上(颗粒尺寸)来对颗粒碰撞率做实验研究,对长期以来一直沿用的描述颗粒碰撞率的关系进行检验与修正.通过对实际颗粒碰撞率与颗粒浓度、平均相对速度的关系进行测量研究,发现理论关系与实验存在较大的差别,理论关系较大地高估了碰撞率.指出了需要进一步深入和完善描述颗粒碰撞率的实验规律,这些规律可直接应用于气固两相流动的数值计算与理论分析中.
关键词:
颗粒碰撞
,
碰撞率
,
PTV
