B类颗粒在鼓泡流化床中流动特性的数值模拟

气固流化床中颗粒聚团的流动特性

2016年6月 The Chinese Journal of Process Engineering June 2016 收稿日期：2015?12?28，修回日期：2016?02?16 基金项目：国家重点基础研究发展规划(973)基金资助项目(编号：2012CB215000) 作者简介：黄亚航(1991?)，男，湖北省武汉市人，硕士研究生，化工过程机械专业；刘梦溪，通讯联系人，E-mail: mengxiliu@https://www.360docs.net/doc/009744316.html,. 气固流化床中颗粒聚团的流动特性 黄亚航， 刘梦溪， 胡 娟 [中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室，北京 102249] 摘 要：在一套流化床冷模实验装置中研究了A 类颗粒在鼓泡床和湍流床内的微观两相流动结构，测量了床层内不同轴、径向位置的瞬时固含率脉动信号，通过MATLAB 软件进行解耦并统计分析求解出稠密相与稀疏相的平均固含率，以此为基础拟合了瞬时固含率信号的概率密度曲线，最后从信号中提取出颗粒聚团的有关信息. 结果表明，瞬时固含率为0.05～0.72，乳化相中颗粒聚团平均固含率为0.552～0.562. 颗粒聚团的体积分率和出现频率随表观气速增加而降低，分别为0.01～0.5和0.02～1.6 Hz ，持续时间小于0.12 s. 关键词：颗粒聚团；固含率；体积分率；频率；持续时间 中图分类号：TQ051.11 文献标识码：A 文章编号：1009?606X(2016)03?0374?06 1 前 言 气固流化床反应器由于传热和传质效率高、可流化的固体颗粒尺寸分布范围广、结构简单等优点被广泛应用于石油、化工等行业[1] . 流化床内气体和固体粒子的微观流动结构对流化床的性能有显著影响，但由于两相流动的多流域、非线性的复杂特性，目前还难以深入认识固体颗粒的动态行为和流动结构. 目前，对于气固流化床内微观流动结构的研究大多局限于循环流化床 [2,3] 等表观气速较高的流化床，而对鼓 泡床和湍动床的研究较少. 经典两相流模型[4] 将气固流化床的复杂流动简化为由恒定固含率的乳化相和几乎不含固相颗粒的气泡的稀疏相构成. 但实验结果[5] 表明，乳化相的固含率随时间波动，因此这种假设与实验并不完全相符. 乳化相中固体浓度的波动可能是由悬浮颗粒、气泡空穴或尾涡、颗粒聚团引起的. Lettieri 等[6]在FCC 流化床中发现，基于单颗粒计算的终端速度与实验值相差很大，表明流化床中的部分颗粒可能以团聚物形式存在. Mostoufi 等[7]发现在相同条件下，乳化相中颗粒的平均 速度低于单颗粒和孤立颗粒，示踪颗粒的运动并不像单颗粒那样为布朗运动，而是沿直线上下往复运动，表明有颗粒聚团存在[8]. Cocco 等[9]用高速摄像机拍摄到了临近气泡处的颗粒聚团. 颗粒聚团存在会导致乳化相局部固含率增加，如Sharma 等[10]发现在快速流化床中，颗粒聚团的固含率是乳化相固含率的2.4倍. 认为颗粒聚团会随其合并或在床中循环运动而变大. 乳化相中颗粒聚团的体积分率、平均固含率、频率和持续时间对流化床的性能起关键作用. 本工作建立了一套气固流化床冷模实验装置，研究了流化床不同区域内的固含率信号，通过对信号进一步处理得到了颗粒聚团的体积分率、频率和持续时间的变化规律. 2 实 验 2.1 实验物料 固体颗粒为主要用于重油催化裂化装置中的催化裂化催化剂(FCC)，为A 类颗粒，平均粒径79 μm ，堆积密度958 kg/m 3，颗粒密度1598 kg/m 3，其粒度分布见表1. 气体介质为常温空气. 表1 FCC 催化剂的粒度分布 Table 1 Particle size distribution of FCC Particle diameter, d p (μm) <40 40～50 50～70 70～90 90～110110～140 140～200 >200 V olume distribution (%) 1.45 6.08 24.15 23.83 2 2.45 14.83 7.17 0.04 2.2 实验装置及流程 为保证加工精度及便于观察内部气固流动状态，实验装置筒体由有机玻璃材料(PMMA)制造，如图1所示，总高5460 mm ，床体直径300 mm ，壁厚7 mm ，高2900 mm. 底座、底锥和旋风分离器由碳钢制造. 空气由鼓风机压缩后先进入气体缓冲罐，再经转子流量计定量输送到实验装置中，气体预分配由板式分布器完成. 为保证气体分配的均匀性，分布器下方设置一个气体预混腔，气体通过气体分布板进入流化床层后会携带部分颗粒到床层外. 为保证整个床层内颗粒质量和

大气颗粒物来源解析汇报

第一章绪论 作为发展中国家的中国，就目前形势来说大气污染程度越来越严重，由于我国在环境治理中，对看得见、摸得着的水污染与固体废弃治理和市场化关注度较高，而对大气污染治理，一直以来，比水和固废的治理度就低。因而这部分市场的推动也是相对薄弱的。 近今年伴随着中国华北地区日久集聚终于爆发出的雾霾天气问题，却引发了社会对大气污染的关注度提升到新的层面。实际上我国的大气污染防治工作在前几年已经开始逐步开展，2002年开始，我国出台了一系列的措施，对节能减排的提倡有了一定的成果，同年8月发布了《节能减排“十二五规划》，从各项政策中对大气污染防治都起到一定的积极作用。根据前瞻产业研究院最新数据表明，我国2000-2011年，工业废气排放量年均增速19.06%，11年间增长了2.39倍。 1.1PM的概况 PM2.5指的是大气中空气动力学当量直径小于2.5mm的颗粒物[1]。公众较为熟悉的获知空气污染指数是在当下城市空气质量预报、指数中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物。其中，可以通过人体的组织器官与外界进行气体交换吸入的直径比2.5μm大、等于或小于10μm的颗粒物通常是指可吸入颗粒物，通常用PM10来表示；而直径小于或等于100微米的颗粒物被定义为总悬浮颗粒物，也称为PM100随着研究的深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用PM2.5来指示大气环境质量，空气污染的指数越严重，这个值就越高，称为PM2.5。随着研究的深入以及监测水平的提高，科学家逐渐采用PM2.5来指示大气环境质量，这个值越高，就代表空气污染越严重。在空气中每立方米的可吸入颗粒物的值越高，代表空气污染越严重。 颗粒物的直径小于或等于2.5微米，是细颗粒物与粗颗粒物的评判标准也是主要的区别，体积要比PM10小的多，比人类的头发还有要细上许多，是头发的十分之一的大小。大气中颗粒物的粒径要小于 2.5微米和粗颗粒物对比，别看PM2.5粒径小却危害巨大，它的表层含有许多有毒、有害的物质，不仅如此它还

粉体颗粒状态与流动性的关系

摘要 本文以粉体颗粒状态与流动性的关系为研究重点，采用粉体特性综合测试仪，分别测试了8个粉体样品的休止角、平板角、松装密度、振实密度、分散度等参数，得到样品的Carr流动性指数，评价了8个样品的流动性；通过激光粒度分析仪测了粉体的平均径、中位径、峰值径以及累积百分率处粒子的粒径以及粒径分布；用图形图像分析仪测试分析了样品的粒形。对样品的流动性与粉体粒形、粒径及其颗粒分布的关系进行了分析。分析结果表明，8个样品流动性好坏依次为：2号>1号>4号>5号>3号>6号>8号>7号。粉体的流动性与颗粒的球形度成正比，球形度越大，流动性越好。8个样品中2号球形度最大、流动性最好，7号球形度最小，流动性最差。 关键词：粉体流动性Carr指数粒形粒径

abstract This paper focuses on the research of the relationship between the powder particles state and liquidity, and respectively tests the angle of repose, flat angle, apparent density, tap density and dispersion and other parameters of eight samples. Carr index table is referred and Carr indexes are obtained. The liquidity performance of the eight samples in sequence is: No.2 > No.1 >No.4 > No.5 > No.3 >No.6 > No.8 > No. 7. The median diameter, the number average diameter and the cumulative percentage of the particle size and size distribution of particles of the powder are measured by laser particle size analyzer. Besides, the particle shape of the sample is tested by image analyzer and analyzed. The results show that the liquidity of powder is in direct proportion to the spherical degree of particle, namely, the greater the spherical degree is, and the better liquidity is. In the eight samples, spherical degree of No. 2 is the largest and its liquidity is the best; spherical degree of No. 7 is the smallest and its liquidity is the worst. Keywords: Powder; Liquidity; Carr Index; Particle Shape; Particle Size

空气在管道中流动的基本规律

第一章空气在管道中流动的基本 规律 工程流体力学以流体为对象，主要研究流体机械运动的规律，并把这些规律应用到有关实际工程中去。涉及流体的工程技术很多，如水力电力，船舶航运，流体输送，粮食通风除尘与气力输送等，这些部门不仅流体种类各异，而且外界条件也有差异。 通风除尘与气力输送属于流体输送，它是以空气作为工作介质，通过空气的流动将粉尘或粒状物料输送到指定地点。由于通风除尘与气力输送是借助空气的运动来实现的，因此，掌握必要的工程流体力学基本知识，是我们研究通风除尘与气力输送原理和设计、计算通风除尘与气力输送系统的理论基础。 本章中心内容是工程流体力学基本知识，主要是空气的基本特性及运动时的基本规律。 1.1 空气的基本特性及流动的基本概念 流体是液体和气体的统称，由液体分子和气体分

子组成，分子之间有一定距离。而我们在通风除尘与气力输送中所接触到的流体（主要是空气）可视为连续体，即所谓连续性的假设。这意味着流体在宏观上质点是连续的，其次还意味着质点的运动过程也是连续的。研究证明，按连续质点的概念所得出的结论与试验结果是很符合的。因此在工程应用上，用连续函数来进行流体及运动的研究，并使问题大为简化。 1.1.1 空气的基本特性 1．密度和重度 单位体积空气所具有的空气质量称为空气密度，用符号ρ表示。其表达式为： （1-1） 式中：ρ——空气的密度（kg/m3）； m——空气的质量（kg）； V——空气的体积（m3）。

单位体积空气所具有的空气重量称为空气重度， 用符号表示。其表达式为： （1-2） 式中：——空气的重度（N/m3）； ——空气的重量（N）； ——空气的体积（m3）。 对于液体而言，重度随温度改变而变化。而对于气体而言，气体的重度取决于温度和压强的改变。 由公式（1-2）两边除以 ，可以得出空气的密度与重度存在如下关系； （1-3） 式中：——当地重力加速度，通常取9.81（m/s2）。 2．温度

谷物颗粒流动特性的试验研究

谷物颗粒流动特性的试验研究 塔娜1，赵晓根1，赵卫东1 （1.内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特市 010018） 摘要：21世纪中国人口将继续增长，人均粮食消费水平将有所提高，粮食需求压力日益增大。随着谷物消费量的逐年增加，其加工、输送、储存设备呈现出向大型化、精密化、自动化发展的趋势。由于不能准确的预测谷物颗粒的流动特性，农业产品及粮食加工机械在向精密化、自动化的发展过程中,存在许多具体的问题，造成直接经济损失。本课题研制出垂直管谷物流动试验台及测试系统，对垂直管内的谷物流场进行测试分析，获取垂直管内的谷物流动的动力学参数。通过压力脉动信号的测试对其流动特性进行分析，推测出不同谷物颗粒的流动化开始风速、悬浮速度。为粮食加工输送设备的优化设计, 食品加工机械、农业机械的设计和改进提供理论依据。 关键词：谷物；悬浮速度；垂直管道；测试分析 中图分类号：S129 0引 言 自2000年以来我国每年的谷物消费量均达到4.8亿吨，该数字已超过了其4.55亿吨的年产量。随着谷物消费量的逐年增加，其加工、输送、储存设备呈现出向大型化、精密化、自动化发展的趋势。由于不能准确的预测谷物颗粒的流动特性，农产品及食品加工机械在向精密化、自动化的发展过程中,存在许多具体的问题，造成直接经济损失，因此有必要对谷物流动特性进行研究，为谷物加工过程中干燥、气力输送及农业机械的设计提供参考依据[1-3]。谷物颗粒在气流的作用下移动称为流动，将其分为固定床和流化床进行研究。谷物流动是多相、松散和物性分散的颗粒群的动态变形和运动过程[4]。连续体理论适合对结合紧密的散体做静态分析，无法解决散粒体的运动特性问题[5-9]。本研究，对垂直管道内谷物颗粒的流动特性进行测试分析；探讨了固定层、流动层及输送层的静压变动和流动状态的关系；同时对流动化开始速度和悬浮速度进行了测定。? 1 试验装置与方法 1.1试验装置 本研究采用的试验装置如图1所示。以1.5kw的鼓风机作为风力源。管道是由内径113.4mm的透明塑料管组成，填充谷物颗粒的金属网(整流网)夹置在法兰之间。A为金属网下方400mm处的测量点，B点为金属网上方 ?收稿日期：修订日期： 基金项目：内蒙古自然科学基金重点项目（200408020703） 作者简介：塔娜（1967—），女（蒙古族），内蒙古正蓝旗人，博士，内蒙古农业大学机电工程学院教授，2000年赴日本冈山大学攻读博士学位，从事振动及噪声测试，谷物气力输送方面的教学和研究。内蒙古呼和浩特市昭乌达路306号内蒙古农业大学机电工程学院，010018。Email:jdtn@https://www.360docs.net/doc/009744316.html, 800mm处的测量点，在A、B点测量静压。本试验使用多功能风速计8386型(风速测定范围为0~50m/s，静压范围为–1245~3735Pa)测定静压和风速。利用直径为3mm的L型皮托管、微压变送器、动态应变仪、数值存储示波器(IW A TSU制 DS-9200C)记录静压变动信号。 图1 试验装置简图 Fig.1 Outline of experimental apparatus 1.2试验材料 为了研究谷物颗粒的形状、尺寸和密度对流动特性的影响，选取稻谷、糙米、大豆、大麦、直径与稻谷平均直径相近的BB弹作为研究对象。其中采用了两种直径为6mm但质量不同的BB弹。试验材料的物理特性如表1所示。所谓的当量球径(以后称粒径)是指与颗粒椭球体相同体积的球体半径。有效密度(以后称密度)测量方法为用颗粒填满标准体积容器，并测定填充颗粒的重量，用重量和体积的比值计算出的密度。

大气颗粒物来源解析技术指南

附件 （试 行） 第一章 总 则 1.1编制目的 为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》和《大气污染防治行动计划》，推进我国大气污染防治工作的进程，增强大气颗粒物污染防治工作的科学性、针对性和有效性，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）及相关法律、法规、标准、文件，编制《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》（以下简称“指南”）。 1.2适用范围 1.2.1本指南适用于指导城市、城市群及区域开展大气颗粒物（PM10和PM2.5）来源解析工作。 1.2.2本指南内容包括开展大气颗粒物来源解析工作的主要技术方法、技术流程、工作内容、技术要求、质量管理等方面。 1.3编制依据 《中华人民共和国环境保护法》 《中华人民共和国大气污染防治法》 —3—

《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见的通知》 《重点区域大气污染防治“十二五”规划》 GB 3095-2012 环境空气质量标准 GB/T 14506.30-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第30部分：44个元素量测定 GB/T 14506.28-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第28部分：16个主次成分量测定 国家环境保护总局公告2007年第4号 关于发布《环境空气质量监测规范》（试行）的公告 HJ 618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法 HJ/T 194-2005 环境空气质量手工监测技术规范 HJ/T 393-2007 防治城市扬尘污染技术规范 当上述标准和文件被修订时，使用其最新版本。 1.4术语与定义 下列术语和定义适用于本指南。 颗粒物污染源：向大气环境中排放固态颗粒污染物的排放源统称颗粒物污染源。 环境受体：受到大气污染物污染的环境空气统称环境受体，简称受体。 大气颗粒物来源解析：通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中大气颗粒物污染的来源。 大气颗粒物来源解析技术方法：用于开展大气颗粒物来源解析 —4—

污泥的输送及其流动特性

在处理、处置和利用污泥过程中，污泥的输送是一项必须首先解决的问题。污泥的输送方式主要决定于污泥含水率的大小，并应考虑污泥的利用途径。一般有管道输送、汽车和驳船运送等。经验表明，对同样数量的污泥在运送距离不超过10Km时，采用压力管道输送是比较经济的，也是比较卫生的方法。一般输送的污泥的固体含量以5%为宜。当将污泥运输距离较远是，应考虑通过脱水及干化等过程缩小污泥体积后再运送。 当污泥用管道输送时，必须掌握污泥流动的特性，主要是流速及污泥含水率。（1）流速 污泥在管道中流动，流动减慢到层流状态时，污泥粘滞性大，悬浮物易于在管道中沉降，污泥的流动阻力比水流大；当流速提高达到紊流时，污泥的粘滞性能消除管道中边界层产生旋涡，使管壁的粗糙度减少，污泥的流动阻碍力反面比水流小。所以，污泥在管道内流动，应采用较大流速，使污泥在管中处于紊流状态。（2）含水率 含水率越低，污泥的粘滞性越大，含水率越高，污泥的粘滞性越小，阻力越小，流动状态就越接近水。在污（废）水处理厂内重力输送的污泥管，一般采用 0.01~0.02坡度；输送总固体最大含量为5%的压力输送，是借助污泥的液位差或离心泵与压力输送管来实现，压力输泥管以不小于150mm的直径为宜。固体含量高达20%的液状污泥，需要泵的输送能力高达300m3/min，压头H为64m。关于清除污泥在管中堵塞，对不同类型的污泥，需用不同类型的泵。输送污泥的泵有柱塞泵、多腔螺旋泵、离心泵和旋流泵。提升浮渣时可用隔膜泵。 不堵塞、低转速、低压头离心泵，用来泵送回流活性污泥，因为这种污泥稀，仅含有细小固体，同时污泥的絮凝固体，可不受泵的严重剪切。活塞泵最适用于泵送污泥，它克服了排放管内高的摩擦压力降，但应减小污泥中的粒度。螺旋提升泵用于可变容量操作，效果较好，因排泥量由螺杆入口处的液位来控制，不需变速驱动装置。 一般说来，离心泵和螺旋提升泵是用来泵送大量的固体含量较低的污泥，并用在不需要准确控制污泥流量的场合。 此外，还有气动升液泵，此种泵结构虽简单，并不易堵塞，但难于节流和控制，并且需要大量资金。

下行移动床颗粒流动特性冷模试验研究

一第25卷第2期 洁净煤技术 Vol．25一No．2一一2019年 3月 Clean Coal Technology Mar.一 2019一 下行移动床颗粒流动特性冷模试验研究 杨一帆,郑一雄,李建波,王泉海,薛景文,陆一凯,卢啸风 (重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆一400044) 摘一要:针对目前大宗固体颗粒余热回收常存在换热不充分二气固流动阻力大二回收得到的余热质量较低等问题,提出了一种气固交叉流动移动床高温颗粒冷却技术方案,并在自行设计的工业级试验装置上利用CFB 锅炉炉渣完成了冷态条件下的颗粒流动特性试验研究三通过取样与高速摄影仪拍摄相结合的方式对颗粒流动特性进行测量,分析讨论了颗粒流通截面尺寸对颗粒流动特性的影响和错流段空截面风速对颗粒流动稳定性的影响三结果表明:直流段截面中部颗粒下行速度基本一致,在忽略边壁影响的条件下,计算得到直流段正面和侧面流动指数M F1均大于0．3,认为直流段颗粒流动为整体流状态;通过对不同位置颗粒取样,发现各取样点颗粒的质量分数最大相差约14．4%,在实际工程中可认为扩大段颗粒整体流动均匀,但不同位置的颗粒粒径分布存在差异;随着横向风速的增大,颗粒携带速率增大,流过下行移动床的水平风速不能超过1．45m /s 三关键词:移动床;颗粒流;流动特性;冷模试验 中图分类号:TQ051．5一一一文献标志码: A一一一文章编号:1006-6772(2019)02-0089-07 移动阅读 收稿日期:2019-01-02;责任编辑:白娅娜一一DOI :10.13226/j.issn.1006-6772.19010201基金项目:国家重点研发计划资助项目(2016YFB0600201) 作者简介:杨一帆(1990 ),男,湖北恩施人,硕士研究生,研究方向为颗粒余热回收三E -mail :20120734@https://www.360docs.net/doc/009744316.html, 三通讯作 者:卢啸风,男,教授,主要从事循环流化床锅炉二洁净煤燃烧技术相关研究三E -mail :xfluke@https://www.360docs.net/doc/009744316.html, 引用格式:杨帆,郑雄,李建波,等.下行移动床颗粒流动特性冷模试验研究[J].洁净煤技术,2019,25(2):89-95. YANG Fan,ZHENG Xiong,LI Jianbo,et al.Experimental study on the particle flow characteristics in a downward moving bed[J].Clean Coal Technology,2019,25(2):89-95. Experimental study on the particle flow characteristics in a downward moving bed YANG Fan,ZHENG Xiong,LI Jianbo,WANG Quanhai,XUE Jingwen,LU Kai,LU Xiaofeng (Key Laboratory of Low -Grade Energy Utilization Technology &System ,Chongqing University ,Chongqing 一400044,China ) Abstract :In terms of the problems that exsit in the waste heat recovery of bulk solid particles,such as insufficient heat transfer,high gas -solid flow resistance and low quality of the waste heat recovery,a cooling technology for high temperature particle using gas -solid cross -flow moving bed was proposed in this study.The experimental study on particle flow characteristics under cold operating conditions was car-ried out with CFB boiler ash via a self -designed industrial experimental apparatus.Particle flow characteristics were measured by sampling and high -speed photography.The effects of the cross -sectional size of the particle flow on particle flow characteristics and cross -sectional gas speed on particle flow stability were analyzed and discussed.The results show that the downward velocity of particles in the central part of the straight flow section is basically constant.Neglecting the influence of the side walls,the calculated flow index M F1of the front and side section of straight flow section exceed 0.3,which show that the particle flow was considered as a bulk flow under the experimental conditions.By sampling the particles at different locations,it is found that the maximum difference of particle mass ratio is about 14.4%,which could be considered that the particle flow in the enlarged section was uniform in practical engineering,while the particle size distri-bution at different locations is different.With increasing the transverse air velocity,the particle carrying rate increases.The air velocity in the downward moving bed can not exceed 1.45m /s. Key words :moving bed;granular flow;flow characteristic;experimental study 0一引一一言 大宗固体颗粒余热回收问题广泛存在于建 材[1-2]二电力[3-4]二冶金[5-6]二化工[7-8]等行业,如干法粒化后的高炉渣颗粒温度在1000?以上[5],陶粒生产企业生产的陶粒温度可达800?[9],大型循环 9 8

微通道换热器流动和传热特性的研究

微通道换热器流动和传热特性的研究 微通道换热器流动和传热特性的研究 杨海明朱魁章张继宇杨萍 (中国电子科技集团公司第十六研究所,合肥230043) 摘要：通过对微通道换热器流动和传热特性的研究,设计了实验方案并建立了相应的实验装置,结合流动、传热特性的相关准则,得出了雷诺数Re-摩擦系数f,雷诺数Re、普郎特数Pr-努谢尔特数Nu间关系的实验模型,并对该模型进行了分析。 关键词：微通道换热器;流动特性;传热特性;实验模型 1引言 通道式换热器是利用传热学原理将热量从热流体传给冷流体的,冷热流体分别在固体壁面的两侧流过,热流体的热量以对流和传导的方式传给冷流体。由于它结构紧凑、体积小、换热效果好,已广泛应用于红外探测、电子设备、生物医疗等工程领域的冷却中。然而随着现代科技水平的不断发展,被冷却的器件、设备其功能越来越强大,体积和重量越来越小,结构趋于复杂化,散热要求越来越苛刻,迫使采用通道式换热器的制冷器件向小型化、甚至微型化的方向发展,尤其是半导体激光器、T/R收发组件、微电子集成器件等电子仪器、设备对这方面的要求更高,于是微通道换热器(特别是微型节流制冷器MMR)的研制开发已迫切地提到了议事日程上来。 所谓微通道换热器即是采用拉丝或光刻等技术在金属、玻璃等基材上刻出几十至几百微米的细微槽道来构成换热器的壁面,再采用焊接或胶粘等方式形成封闭腔体来进行冷热流体的热交换,达到制冷的目的。国外对微通道换热特性的研究较多,但主要是进行直线微通道换热器特性的研究,早期关于其流动问题的研究是在微型Joule-Thomson制冷技术中完成的,由美国斯坦福大学利特尔(W.A. Little)教授发明,采用现代半导体光刻加工技术, 在微晶玻璃薄片上刻出几微米到几十微米的细微直线槽道,并采用胶粘技术构成气流的微型换热器、节流元件和蒸发器,从而获得了一种结构新颖的微型平面节流制冷技术以及一定的成果和专利。目前已经开发成微型制冷器,用于低温电子器件的冷却,产品照片如图3所示。 2流动、传热特性的相关准则

大气颗粒物及其源解析

1.引言 实际上，早在2011年的秋末冬初，在北京，在中国，甚至在全球，就掀起了一场关于中国首都北京的空气污染真相的环保龙卷风。由于美国驻京大使馆周边空气中的PM2.5污染数据的实时公布，中国13亿公众第一次知道，为什么居住在北京的居民和旅行到北京的地球人，亲身感受到的北京空气质量与环境监测报告的差距如此巨大。 2013年1月，京津冀以及我国东部广大地区遭遇严重的大气污染，先后出现四次持续多日的 大范围雾霾天气。在1月份的31天里，雾霾天气达到24天。专家们说，大气颗粒物PM2.5是形成雾霾天气的罪魁祸首。于是，PM2.5再次成为人们关注和热议的焦点。1月12日，是北京人难以忘记的痛苦日子。这一天，北京的天空烟雾弥漫，烟气呛人，呼吸道疾病患者急剧增加，医院人满为患。由于能见度极低，高速公路被迫关闭，飞机停飞，交通受阻。 中国环境监测总站网站1月12日全国重点城市空气质量24小时均值显示，北京的可吸入颗粒物浓度（PM10）为786微克/立方米，天津的可吸入颗粒物浓度为500微克/立方米，石家庄的可 收稿日期：2013-02-20修订日期：2013-05-30 作者简介:杨新兴（1941-），男，中国环境科学研究院研究员，研究方向：大气环境污染。发表论文46篇，出版科普著作一部。获部级科技进步奖3项。E-mail:yangxinxing@https://www.360docs.net/doc/009744316.html, 冯丽华，女，工程师，研究方向：数据处理。E-mail:fenglihua99@https://www.360docs.net/doc/009744316.html, 尉鹏，男，博士，研究方向：气候与环境。E-mail:weipeng_1981@https://www.360docs.net/doc/009744316.html, 大气颗粒物PM2.5及其源解析 ◆杨新兴尉鹏冯丽华 （中国环境科学研究院，北京100012) 摘要：大气颗粒物的来源分为两类：一类是自然源；另一类是人为源。自然源主要包括：岩石土壤风化、 森林大火、火山爆发、流星雨、沙尘暴、海盐粒子、植物花粉、真菌孢子、细菌体，以及各种有机物质的自燃过程等。人为源主要包括：汽车尾气排放、摩托车尾气排放、火车机车排放、飞机尾气排放、轮船排放、工业窑炉排放、民用炉灶排放、农用拖拉机排放、工业粉尘、交通道路扬尘、建筑工地扬尘、裸露地面扬尘、烹饪油烟、街头无序烧烤、垃圾焚烧、农田秸秆焚烧、燃放烟花爆竹、寺庙香火和烟民抽烟等。在大气颗粒物中，细颗粒物主要来自化石燃料和生物质的燃烧过程。专家们认为细颗粒物是导致北京地区雾霾灾害天气频繁出现的最主要因素。汽车尾气排放大量的空气污染物。有车族对北京市严重的大气污染和雾霾灾害的形成，负有首要责任。有车族，少开车，或者不开车，是解决目前北京严重的大气污染，阻止雾霾灾害天气频繁出现的根本出路。 关键词：环境；大气颗粒物；PM2.5；霾；汽车中图分类号：X501 文献标示：A

塔式鼓泡流化床内的涌渗流动特性

CIESC Journal, 2017, 68(11): 4112-4120 ·4112· 化工学报 2017年第68卷第11期| https://www.360docs.net/doc/009744316.html, DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20170364 塔式鼓泡流化床内的涌渗流动特性 朱晓，沈来宏 （东南大学能源与环境学院，能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏南京 210096）摘要：为强化气固接触，提出了一种新型塔式鼓泡循环床反应器，采用多个带有风帽的中间分布板、沿床层高度方向将反应器分隔成若干腔室，流化过程中形成一种特殊的涌渗（gushing）现象；依据连续拍照所得图像，基于快速傅里叶变换和小波包变换的方法，对床内压力脉动信号进行分析，研究涌渗产生和消亡条件，频率和能量大小，以期掌握涌渗的形成规律。结果表明，此反应器内流化数为3.47时涌渗产生明显，周期性寿命为1～2 s，频率分布于0.1～0.5 Hz区域；保持流化风速不变，改变反应器结构，加入一层中间分布板构成双腔室、调整下腔室高径比为3:1以及适当增大风帽开孔率时，涌渗主频明显，能量适中，涌渗效果得到优化。因此，塔式鼓泡流化床内的涌渗流动特性取决于流化风速以及塔式鼓泡床的几何结构。 关键词：鼓泡流化床；塔式反应器；涌渗；频谱分析；小波分析 中图分类号：TQ 053.5 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2017）11—4112—09 Characteristics on gushing in tower bubbling fluidized bed ZHU Xiao, SHEN Laihong (Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education, School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096, Jiangsu, China) Abstract: In order to enhance the solid-gas contact, a new bubbling fluidized bed with tower reactor is designed. The fuel reactor is divided into several chambers along the bed height direction by internal air distributor with caps. In the period of fluidization, a special phenomenon is caused by slugging, which could be named “gushing”. The forming and disappearing of gushing can be recorded on the basis of image with a digital video camera. By using fast Fourier transform (FFT) and wavelet packet transform methods, the pressure fluctuation signal is analyzed to investigate the characteristics on gushing, including fluidization conditions, dominant frequency and energy mode of gushing. The results showed that gushing fluidization appears under the fluidization number of 3.47 in this reactor. Its cycle period is lasting 1—2 s and dominant frequency is around 0.1—0.5 Hz. Changing of reactor structure, like adding one distributor to reach two chambers, adjusting the aspect ratio of lower chamber to be 3:1 and enlarging the valve opening on caps of distributors, is the better structures for gushing fluidization. Therefore, in order to obtain a satisfactory gushing property in the reactor, the inlet gas velocity and reactor structure must be kept in a suitable condition. Key words: bubbling fluidized bed; tower reactor; gushing; spectral analysis; wavelet analysis 2017-04-10收到初稿，2017-06-30收到修改稿。 联系人：沈来宏。第一作者：朱晓（1992—），女，博士研究生。基金项目：国家自然科学基金项目（51561125001）。 Received date: 2017-04-10. Corresponding author: SHEN Laihong, lhshen@https://www.360docs.net/doc/009744316.html, Foundation item: supported by the National Natural Science Foundation of China(51561125001). 万方数据

鼓泡流化床焚烧炉的结构与影响污泥干化焚烧系统能耗重要参数

鼓泡流化床焚烧炉的结构与影响污泥干化焚烧系统能耗重要 参数 摘要：各种污泥焚烧装置的不断出现给污水污泥处理行业带来了曙光，这篇文 章立足于分析污水污泥处理装置，探讨鼓泡流化床焚烧炉的结构和影响污泥干化 焚烧系统能耗的重要参数。在进行理论分析的同时将结合某厂的实际情况进行说明。 关键词：鼓泡流化床焚烧炉；干化焚烧系统；能耗 随着我国经济的不断发展和科学技术水平的不断提高以及人口的剧烈增长， 污水处理厂的建设也逐渐成为刚性需求。我们能看到在很多地区污水处理厂的规 模相较于以前成倍增大，这就导致污水厂在进行污水处理之后污泥的数量增大。 如何妥善处理污泥成为了众多污水厂面临的重要问题。按照现在污泥处理技术的 分类可分为以下几类：焚烧，填埋，土地利用等。在本文中主要提到污泥焚烧技术。污泥焚烧技术因其占地面积小，处理速度快，废物利用程度高等多个优点被 广泛认为是综合效益最高的污泥处理方式之一。 1.污泥焚烧技术 想要对于鼓泡流化床焚烧炉的结构以及影响污泥干化焚烧系统能耗的参数进 行了解，就要先明确什么事污泥焚烧技术以及污泥焚烧技术的分类，并且明确对 污泥焚烧方式进行选择的原因。在焚烧方式上来看，污泥焚烧技术分为直接焚烧 和干化焚烧。 1.1污泥直接焚烧 污泥直接焚烧的流程较为简单，就是先将污泥进行污水处理，然后将进行机 械脱水处理后的污泥直接投入到焚烧炉内进行焚烧。从简单的介绍中我们可以看 出污泥直接焚烧技术性简单，但是却存在着许多问题。首先机械脱水工作并不能 去除污泥中大量的水分，进行机械脱水工作后的污泥含水量依旧很高，而且热值 很低，这就导致污泥焚烧工作的开展需要配合燃料的辅助，例如煤、柴油等，这 样一来污泥焚烧工作就会造成很大的能源消耗。其次，在这里进行机械脱水之后 的污泥含水量依旧很大，这样一来污泥在燃烧之后就会产生很大的尾气并且气体 中含有较多的有害成分。从上面对于污泥直接焚烧技术的分析来看，污泥直接焚 烧不能很好地处理焚烧后尾气的问题，在尾气处理方面会耗费更大的精力。在我 们可持续发展战略和环境保护思想的指导下，这种污泥直接焚烧的方式完全不符 合要求，而且会在资金投入方面有很大的耗费，也不符合节约的思想和减少运行 成本的目的。 1.2污泥干化焚烧 污泥干化焚烧和污泥直接焚烧相比优点突出。污泥干化焚烧就是为了解决污 泥直接焚烧中出现的问题，也就是污泥含水量过高的问题。污泥干化焚烧所需的 最低污泥热值为3350-4000kj/kg。在污泥干化焚烧中也分为两类，一种是全干化，一种是半干化，这两种的区别就是进入焚烧炉污泥的含固率高低不同。污泥全干 化缺点明显，一是全干化产生的粉尘容易引发爆炸，二是全干化所蒸发水分多消 耗能量大，这两种缺点使我们选择半干化污泥焚烧。半干化在进行污泥干化时只 需要将污泥干化到进行焚烧工作时不需要进行燃料辅助即可。以重庆市的研究为例，得出半干化避免了粉尘爆炸的风险且经济效益高，所以说在进行污泥干化焚

《空气的流动》教学设计

《空气的流动》教学设计 《空气的流动》教学设计 曾宝俊 教学资源开发 本课是苏教版小学科学四年级上册第 一单元《我们周围的空气》中的第二课。本课主要是指导学生探究空气是否是流动的，空气流动的常见原因，热空气比冷空气轻，空气流动的路径，并了解风的成因。 学生对空气是流动的有许多感性的生 活经验，但对其流动的原因并不清楚，本课以学生平常所见物体随空气运动的现象和 上一课的挤压气球、塑料袋的实验感知为基础，启发学生提出本课探究的问题——空气是不是会流动的，并作出假设，说出依据，设计实验进行验证。 通过实验学生可以发现空气流动的常 见原因有挤、压、吹、扇、加热等，通过实验可以看到蜡烛火焰上方的空气在往上冲，由此可知热空气会上升，反之，冷空气比热

空气重，会下降。 在教学过程设计方面，遵循儿童科学认识活动的规律，以简单明了的科学探究活动 来展开整个的教学过程：提出问题——讨论研究方法或提出假设——设计实验加以验证——交流研讨得出结论——解决实际问 题的探究。本课的实验设计简单，现象明显，易于操作，学生在这一探究活动过程中既能 获得直观的信息又训练了动手能力。本课从科学知识目标上来说，是比较浅显的，较容 易达到的。 教学准备： 1.证明空气的流动： 气球、塑料袋、扇子、纸、小风车、蜡烛、火柴等。 2.热空气比冷空气轻： （1）大小相同的两个纸袋、支架、横杆、蜡烛、火柴等。 （2）有关孔明灯、热气球等的多媒体 课件。 3.寻找空气流动的路径： 透明水槽、线香、线香座（可用胶泥代

替）、火柴等。 本课的教学目标： 过程与方法 ●能有依据地对空气具有流动性作出 假设，并能自行设计实验进行验证，会记录； ●能借助烟雾观察空气的流动，并能描述； ●在探究的过程中，让学生围绕"空气的流动"进行科学主题探究活动，获取有关 流动物体的特性的经验和知识。 知识与技能 ●知道空气是流动的及流动的常见原 因； ●知道热空气比冷空气轻，会上升； ●在活动中培养学生的资料收集、处理 能力和动手设计操作能力； ●了解风的成因。 情感、态度与价值观 ●培养学生对待实验实事求是的态度， 得出结论要以收集到的证据为依据； ●让学生自主选择感兴趣的问题，经历 探究科学的过程，培养科学的能力与态度；