邵应娟
,
金保昇
,
钟文琪
,
胡颢
,
沙春发
,
任冰
,
张勇
工程热物理学报
建立了横截面200 min×200 mm、高1200 mm固体废弃物流化床三维冷态实验装置,选取两种形状和尺寸相同、密度差异明显的非球形颗粒模拟固体废弃物,与粒径为0.18 mm的石英砂床料组成双组分和三组分混合物,研究了不同操作参数下非球形颗粒的特征浓度分布.此外,提出了基于特征浓度标准差的无因次混合指数,获得了固废流化床内非球颗粒在不同操作参数下的混合质量.
关键词:
气固两相流
,
流化床
,
非球颗粒
,
混合指数
,
密度效应
陈瑜
,
钟文琪
,
金保昇
,
任冰
,
陈曦
,
陆勇
工程热物理学报
建立了高1500 mm、内径200 mm、锥角60°、喷口直径可变的可视化柱锥体喷动床系统,进行了五种不同颗粒喷动特性的试验,重点考察了床层压降、最小喷动速度和喷泉高度随操作参数的变化。结果表明：升速法与降速法测得的最小喷动速度具有较大的差异,降速法测得的最小喷动速度与经验关联式的计算值吻合较好;最小喷动速度随着静止床高、颗粒直径、喷口直径的增大而变大;随着表观气速的增加,喷泉高度上升,随着静止床高的增加,喷泉高度下降。
关键词:
喷动床
,
床层压降
,
最小喷动速度
,
喷泉高度
陆勇
,
宋振华
,
钟文琪
,
陈曦
,
任冰
,
金保昇
工程热物理学报
曳力系数是表征气固相互作用的基础性参数之一.常规的曳力系数测量主要采用重力沉降法,只适用于重颗粒、且表面光滑密实的情况,并不适用于像生物质这类非球形、轻质颗粒的曳力系数的测量.本文介绍一种非球形、轻质颗粒曳力系数的高速摄像测量方法,基于颗粒视频、图像的处理方法,分析在测量区域内颗粒的受力大小和迎风截面的变化.应用该方法测量两种典型球形、圆盘状颗粒的曳力系数,实验结果表明球形颗粒的测量结果与标准曳力曲线预测的结果变化趋势一致;对于圆盘状颗粒,其测量结果与非球形颗粒曳力系数的Hoizer经验公式计算值相比,存在20％的平均误差.
关键词:
曳力系数
,
非球形颗粒
,
高速摄影
,
图像处理
任冰
,
钟文琪
,
金保昇
,
袁竹林
,
陆勇
工程热物理学报
开展了柱锥形气固流动特性的CFD—DEM耦合三维数值模拟研究。气相场采用基于欧拉坐标体系的k—E双方程湍流模型，固相场采用基于拉格朗日坐标体系的DEM直接数值模拟方法，跟踪离散颗粒场的每一个颗粒，考虑颗粒与颗粒（壁面）之间的碰撞力、曳力、重力、Magnus升力、Saffman升力。颗粒之间的碰撞采用Hertz．Mindlin无滑移模型计算。模拟对象为柱锥形喷动床，其直径为0．152m，喷口直径为0．019m，模拟颗粒数22万，探讨了喷动床中射流随时间的发展，不同气速下床内气固流动结构，以及颗粒速度与颗粒浓度的分布，并与实验数据进行了对比。
关键词:
直接数值模拟
,
气固两相流动
,
喷动床
,
颗粒碰撞
刘文刚
,
许云华
,
杨蓉
,
任冰
硅酸盐通报
以Li2SiO3、Mn(CH3COO)2·4H2O和Mg(CH3COO)2·4H2O为原料,采用高温固相反应法成功合成出Li2Mn0.95Mg0.05SiO4锂离子电池正极材料.采用XRD、扫描电镜等技术分析了合成粉末的相组成、结构和微观形貌,利用电池测试仪测试了正极材料的电化学性能.研究结果表明,固相合成的粉末主相为Li2Mn0.95Mg0.05SiO4,同时存在少量的杂质,产物表面形貌、粒度均与未掺杂样品类似,二者均为非球形颗粒,颗粒尺寸约为100～500 nm.电化学测试结果表明,Mg掺杂后,正极材料的可逆容量和循环寿命都得到提高.正极材料电化学性能提高的机理在于Mg掺杂稳定了Li2MnSiO4正极材料的结构.
关键词:
锂离子电池
,
正极材料
,
Li2MnSiO4
,
Mg掺杂
任冰
,
钟文琪
,
金保昇
,
邵应娟
,
袁竹林
工程热物理学报
采用离散元气固耦合模拟方法(CFD-DEM),对三维柱锥形喷动床中双组分异径颗粒的混合过程进行了模拟研究.对不同粒径比的双组分颗粒混合物在达到稳定混合后的流动结构进行了分析.采用Lacey混合指数来衡量总体颗粒混合的均匀程度,探讨了粒径比和喷动气速对颗粒浓度分布和床内混合质量的影响.结果表明,粒径比对流动结果的影响主要体现在喷泉区,粒径比的增加显著增加了喷泉的高度和宽度.床内混合质量随粒径比的降低和喷动气速的升高而增加,颗粒浓度沿轴向和径向的分布呈现明显的不均匀性.当双组分异径颗粒混合物达到稳定混合后,单位质量下粒径较小的颗粒所受曳力略高于粒径较大的颗粒.
关键词:
直接数值模拟
,
气固两相流动
,
喷动床
,
颗粒混合
燕映霖
,
王娟
,
王亮亮
,
卢正欣
,
任冰
,
许云华
材料研究学报
使用氧化钆、氧化铕和偏钒酸铵为原料,以CTAB为表面活性剂,用水热合成法改变表面活性剂CTAB加入量和pH值,制备出从微米尺度到纳米尺度的一系列GdVO4∶ Eu3+荧光粉.使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(PL)等测试手段对样品的物相、形貌、发光性能进行表征,研究了表面活性剂CTAB浓度和反应液的pH值对GdVO4∶ Eu2+荧光粉形貌与性能的影响.结果表明,反应液的pH值显著影响样品的晶粒尺寸,pH=1时得到了微米级的晶体颗粒,pH=4时得到边长为200 nm左右的晶片产物,而在pH=7时得到尺度10-20rim的小晶片,在pH=10的碱性条件下出现了氢氧化物杂质.不同表面活性剂的加入量显著改变了晶体生长方向和团聚方式,从而改变了样品的最终形貌.样品的发光性能随着晶粒尺寸和结晶度变化显著,百纳米边长结晶良好的GdVO4∶Eu3+四方晶片的发光性能最为优良.
关键词:
无机非金属材料
,
稀土发光材料
,
水热合成法
,
钒酸钆
,
pH值
,
表面活性剂
