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流场形态对旋风分级器性能的影响

化工进展 2018年第3期37卷 861-866页

作者：孙占朋孙国刚独岩中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

气流分级器性能的优劣很大程度上取决于流场分布,改变常规旋风分级器的切向进风口位置,在分级空间建立不同类型的离心流场,采用数值模拟和分级试验手段分析了分级流场形态对颗粒运动过程和分级性能的影响。结果表明,传统旋风分级器边壁... 详细信息

气流分级器性能的优劣很大程度上取决于流场分布,改变常规旋风分级器的切向进风口位置,在分级空间建立不同类型的离心流场,采用数值模拟和分级试验手段分析了分级流场形态对颗粒运动过程和分级性能的影响。结果表明,传统旋风分级器边壁下行流造成粗粉中细颗粒夹带较多,影响分级精度;新型旋风分级器内形成上下两个旋涡,上旋涡均为上行气流,其流量约占总风量的80%,下旋涡携带细颗粒较少,降低了细颗粒进入粗组分的概率;上旋涡可实现对边壁区的细颗粒的轴向淘洗、再分级,提高了分级精度。试验结果表明,入口气速从10m/s增加至22m/s。相较于传统旋风分级器,新型旋风分级器的分级性能明显改善,分级精度指标平均提高27%,压降损失为传统旋风分级器的53%~62%。

关键词：粉体技术旋风分级器流场形态数值模拟分级性能粒度分布

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空间机器人运行中回避奇异问题路径规划

计算机仿真 2019年第7期36卷 287-291,354页

作者：孙占朋王亮北京航空航天大学自动化与电气工程学院

研究自由漂浮空间机器人回避奇异的路径规划问题,可使空间机器人运行中有效地解决反解问题。由于传统算法改变了矩阵特征值而带来路径规划的较大误差,为解决上述问题提出了一种动力学奇异转化为避免奇异值分解的迭代Tik honov 正则化解... 详细信息

研究自由漂浮空间机器人回避奇异的路径规划问题,可使空间机器人运行中有效地解决反解问题。由于传统算法改变了矩阵特征值而带来路径规划的较大误差,为解决上述问题提出了一种动力学奇异转化为避免奇异值分解的迭代Tik honov 正则化解决病态方程的算法。首先,建立了受非完整约束的FFSR系统模型,分析了动力学奇异产生的因素。然后将奇异问题转换为数学中病态问题,着重分析了利用Tikhonov正则化和迭代Tikhonov正则化解决不适定问题的方法,揭示了Tikhonov正则化方法与阻尼最小方差法等价性。最后,仿真结果表明,两种正则化方法均能回避路径规划奇异问题,迭代正则化方法能够进一步减小因回避奇异而产生的误差。

关键词：自由漂浮空间机器人路径规划奇异回避反演问题正则化

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竖直涡旋向对卧轮式分级机流场及性能影响

化工进展 2017年第6期36卷 2045-2050页

作者：孙占朋孙国刚杨晓楠颜深中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249 中国石油大学(北京)过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

采用数值模拟方法对卧轮式分级机内气相流动特性进行了研究,重点考察了竖直涡旋向对分级机内全流场的影响。模拟结果表明,分级机锥体段以旋转上升的竖直涡为主流型,竖直涡旋向对分级室内流型有重要影响。根据右手定则,竖直涡旋向与转笼... 详细信息

采用数值模拟方法对卧轮式分级机内气相流动特性进行了研究,重点考察了竖直涡旋向对分级机内全流场的影响。模拟结果表明,分级机锥体段以旋转上升的竖直涡为主流型,竖直涡旋向对分级室内流型有重要影响。根据右手定则,竖直涡旋向与转笼旋向满足象限Ⅰ和Ⅲ时,分级室内形成两股旋向相反的水平涡,局部出现二次涡流,转笼外缘气流切向速度接近为0;竖直涡旋向与转笼旋向满足象限Ⅱ或Ⅳ时,分级室内流场分布一致性较好,转笼外缘及叶片间速度分布比较均匀且波动较小。以流化催化裂化(FCC)催化剂为分级物料,处于象限Ⅳ的分级机其分级粒径平均减少5.3?m,分级精度平均提高7.5%;以粉煤灰为物料,分级粒径平均减少2.2?m,分级精度平均提高8.4%,粉料分级试验结果与数值模拟结果吻合。研究结果对卧轮式分级机的结构设计有一定指导作用。

关键词：粉体技术卧轮式分级机数值模拟竖直涡旋向流场特性粒度分布

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筒体直径对旋风分离器性能的影响

石油学报（石油加工） 2017年第4期33卷 738-745页

作者：袁怡孙国刚周发戚孙占朋中国石油大学化学工程学院过程流体过滤与分离北京市重点实验室北京102249

筒体直径是影响旋风分离器效率和压降的重要结构参数。以硅微粉为原料,在保证几何结构相似的基础上,对筒体直径分别为200、300、400mm的Stairmand型旋风分离器进行冷态对比实验,考察了不同情形下筒径对旋风分离器分离性能的影响。结果表... 详细信息

筒体直径是影响旋风分离器效率和压降的重要结构参数。以硅微粉为原料,在保证几何结构相似的基础上,对筒体直径分别为200、300、400mm的Stairmand型旋风分离器进行冷态对比实验,考察了不同情形下筒径对旋风分离器分离性能的影响。结果表明,旋风分离器按几何相似放大,筒径增大,在同一入口气速下,分离效率下降而压降升高;在同一处理气量下,分离效率和压降都下降。如将入口尺寸与处理气量固定,其它尺寸按几何相似放大,筒径增大则旋风分离器的分离效率增加、压降降低。进而又用几个较新的分离模型对实验进行了计算比较,发现模型计算结果与实验结果的趋势大体一致,基本上能预测筒径变化对旋风分离器分离效率与压降的影响趋势,但都不能定量计算筒径对其分离性能的影响。

关键词：旋风分离器筒体直径效率压降模型计算

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卧轮式FCC催化剂分级机的分级性能研究

石油学报（石油加工） 2019年第1期35卷 66-72页

作者：杨凌孙占朋杨晓楠孙国刚周岩中国石化催化剂齐鲁分公司山东淄博255336 中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249

针对流化催化裂化(FCC)催化剂生产中的细粉分级问题,设计了一种卧轮式气流分级机,系统研究了主、二次风量和分级轮转速等操作参数对其分级性能的影响,并依据流体力学理论计算了各实验条件下的分级粒径。结果表明:该卧轮式分级机能够获... 详细信息

针对流化催化裂化(FCC)催化剂生产中的细粉分级问题,设计了一种卧轮式气流分级机,系统研究了主、二次风量和分级轮转速等操作参数对其分级性能的影响,并依据流体力学理论计算了各实验条件下的分级粒径。结果表明:该卧轮式分级机能够获得较好的FCC催化剂分级效果,其牛顿分级效率可达到82.4%,分级精度指数可达1.54;理论计算的切割粒径与实验测量值吻合较好,最大相对误差不超过4%。研究结果可为该卧轮式分级机的设计与应用提供基础数据支持。

关键词： FCC催化剂卧轮分级机分级精度理论模型切割粒径

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进气方式和气速对卧轮式分级机性能的影响

化工进展 2019年第9期38卷 3956-3961页

作者：孙占朋孙国刚刘庆刚晁继阳中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

传统卧轮式分级机内流场分布比较混乱,分级精度普遍不高。本文基于对分级机内气流运动规律的分析,将传统切向进风方式调整为径向进风,分别设计了百叶窗型和多孔型风筛,试验对比了传统切流风筛和上述两种径向进风方式对分级效果的影响。... 详细信息

传统卧轮式分级机内流场分布比较混乱,分级精度普遍不高。本文基于对分级机内气流运动规律的分析,将传统切向进风方式调整为径向进风,分别设计了百叶窗型和多孔型风筛,试验对比了传统切流风筛和上述两种径向进风方式对分级效果的影响。结果表明,径向进风方式对分级流场形成和细颗粒淘洗更有利,不仅可以提高分级机的粗粉产率,同时还可降低粗组分中的细粉夹带量,提高粗、细颗粒分离的程度,改善颗粒分级效果;百叶窗型风筛分级机的分级效果最优,气流经百叶窗风筛可对粗组分进行多层、充分扬析,减少细颗粒误入粗产品的概率,牛顿分级效率较传统切流风筛分级机平均提高约6%;此外,入口气速也对分级精度有较大的影响,但对分级粒径的影响不明显,存在临界入口气速使得综合分级效果最好。为提升涡轮分级机的颗粒分级性能提供了新思路。

关键词：粉体技术卧轮式分级机进风方式入口气速分级性能

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颗粒床过滤除尘技术研究进展

化工进展 2017年第9期36卷 3152-3163页

作者：颜深孙国刚孙占朋韩笑黄雷赵斐中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点试验室北京102249

高温气体高效除尘技术的开发与应用对于提高工业过程能量利用效率、实现清洁生产具有重要意义,其中颗粒床过滤技术因兼顾效率与压降、经济性好、苛刻环境适应性强等特点,为解决固体燃料高效综合利用、清洁发电、余热利用等领域涉及的高... 详细信息

高温气体高效除尘技术的开发与应用对于提高工业过程能量利用效率、实现清洁生产具有重要意义,其中颗粒床过滤技术因兼顾效率与压降、经济性好、苛刻环境适应性强等特点,为解决固体燃料高效综合利用、清洁发电、余热利用等领域涉及的高温气体净化难题提供了一条有效的途径。本文首先对颗粒床的除尘机理和分类进行了介绍,重点综述了颗粒床的结构形式和改进研究进展,从固定床、移动床到其他形式颗粒床,然后概述了颗粒床性能影响因素和工程应用研究现状,最后对颗粒床的发展趋势进行了展望。相较于固定床,移动床尽管效率尚待提升,运行控制因素也较多,但移动床过滤时效率和压降基本保持稳定,可以连续操作,更加适合工业化应用。本文总结出移动床是目前研究的热点,增强颗粒层整体均匀流动性和利用效率、优化进气方式以及集成性针对性设计是未来移动床的发展方向。

关键词：过滤优化热解颗粒床移动床高温除尘

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心脏骤停动物模型研究进展

中国急救医学 2018年第6期38卷 548-552页

作者：孙占朋廖晓星广东省人民医院(广东省医学科学院)急危重症医学部广东广州510080 中山大学附属第一医院急诊科广东广州510080

心脏骤停（cardiac arrest，CA）和心肺复苏（CPR）长期以来都是急诊医学中的研究热点。由于CA发生突然，难以进行临床对照试验，因而动物实验不可或缺，建立一种能够最大限度模拟临床的动物CA模型成为亟待解决的问题。目前常用于CA和CP... 详细信息

心脏骤停（cardiac arrest，CA）和心肺复苏（CPR）长期以来都是急诊医学中的研究热点。由于CA发生突然，难以进行临床对照试验，因而动物实验不可或缺，建立一种能够最大限度模拟临床的动物CA模型成为亟待解决的问题。目前常用于CA和CPR研究的实验动物大致分为小动物，如大鼠等；中等动物，如家兔等；大动物，如猪、犬等。而就CA诱发方式而言，有电击法、窒息法、钳夹大血管法等。本文就国内外对CPR动物模型的基本要求、种类、制作方法及其特点等予以综述。

关键词：心脏骤停(CA) 心肺复苏(CPR) 动物模型心室颤动(VF) 自主循环恢复

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激光粉末床熔融成形腔内非稳态流场特性研究

精密成形工程 2023年第10期15卷 196-203页

作者：姚杨孙占朋张茹杨光河北科技大学机械工程学院石家庄050018 河北省增材制造产业技术研究院石家庄050018

目的研究激光粉末床熔融(LPBF)中成形腔内保护气的流动规律,获得气流速度脉动和旋涡等流场非稳态特征及其变化规律。方法利用热线测速计测量腔内的瞬时速度,研究保护气的速度分布及其脉动特性;基于数值模拟方法探究腔内气流形成的旋涡情... 详细信息

目的研究激光粉末床熔融(LPBF)中成形腔内保护气的流动规律,获得气流速度脉动和旋涡等流场非稳态特征及其变化规律。方法利用热线测速计测量腔内的瞬时速度,研究保护气的速度分布及其脉动特性;基于数值模拟方法探究腔内气流形成的旋涡情况,分析涡的分布及其旋转速度;利用烟雾示踪方法对保护气流场进行可视化处理,分析气流的运动过程。结果腔内气流经历了射流扩散、上下波动、大涡流、汇流等复杂运动过程,气流速度随时间的变化呈明显脉动特征,且气流脉动幅度受位置影响较大,进出风口的平面流速最大可达2.4m/s,最小为0.25m/s。同时,气速随平面高度的增大而逐渐减小;腔内存在以纵向大尺度旋涡为主、若干小尺度旋涡共同作用的涡流,由腔内边壁至中心,涡流切向速度呈先上升后下降的趋势,且随入口气速的增大而增大,在切向速度急剧降低的腔体角落、透镜等区域,易形成流动“死区”,导致烟尘颗粒聚集且难以排出,影响构件的高质量成形制造。结论保护气在LPBF成形腔内形成了复杂的非稳态流动,并以剧烈的速度脉动和多尺度的涡流为典型特征,而针对非恒定的层流、成形腔结构的优化设计仍需进行更深入的研究。

关键词：激光粉末床熔融(LPBF) 流场非稳态数值模拟涡分析