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基于PSO-BP神经网络的水焦浆管道压降预测

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中国电机工程学报 2012年第5期32卷 54-60页

作者：马修元段钰锋刘猛李华锋东南大学能源与环境学院江苏省南京市210096

在小型浆体流动试验系统上采用4根不同管径的直管考察水焦浆的阻力特性。水焦浆在管内流动存在壁面滑移效应,具有滑移减阻现象,压降预测需要进行壁面滑移修正。利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对BP神经网络进行改... 详细信息

在小型浆体流动试验系统上采用4根不同管径的直管考察水焦浆的阻力特性。水焦浆在管内流动存在壁面滑移效应,具有滑移减阻现象,压降预测需要进行壁面滑移修正。利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对BP神经网络进行改进,建立考虑5因子影响因素后的水焦浆管道输送压降PSO-BP神经网络预测模型;采用神经网络预测模型对水焦浆在管道输送中的压降进行了预测,并将预测值与试验值进行比较。结果表明:粒子群优化算法改进的神经网络模型可以有效预测水焦浆在管道输送过程中的压降,预测值与试验值之间误差较小,平均绝相对误差不超过10%。

关键词：水焦浆压降壁面滑移神经网络粒子群优化算法

具有壁面滑移特性的水煤浆流经局部管件的阻力特性

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化工学报 2009年第12期60卷 2981-2989页

作者：陈良勇段钰锋刘猛赵长遂东南大学能源与环境学院江苏南京210096

以水煤浆的流动特性(壁面滑移特性和流变特性)研究为基础,在中试规模的浆体输送装置上研究水煤浆流经90°弯管、突缩管和突扩管的阻力损失。以表征浆体流动特性的广义Reynolds数(Reg)作为参数,建立了局部阻力系数关联式;考察了弯径比、... 详细信息

以水煤浆的流动特性(壁面滑移特性和流变特性)研究为基础,在中试规模的浆体输送装置上研究水煤浆流经90°弯管、突缩管和突扩管的阻力损失。以表征浆体流动特性的广义Reynolds数(Reg)作为参数,建立了局部阻力系数关联式;考察了弯径比、管径和Reg对弯管阻力损失的影响,分析了浆体流动特性对突缩管和突扩管阻力损失的影响。结果表明:除突缩管外,采用Reg作为入口流动状态参数可使流动特性不同的浆体的局部阻力系数试验数据一致;不同弯管的阻力系数随Reg的增加具有相似的变化趋势,在弯管的流动阻力损失方面不存在动力学相似性。当Reg350,突扩管的阻力系数达到稳定值。在高Reynolds数下,突缩管的阻力系数与浆体的流动特性之间存在显著的相关性,即阻力系数随浓度的增加而增加。

关键词：水煤浆壁面滑移非牛顿流体弯管突缩管突扩管局部阻力系数

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水煤浆流经局部管件的阻力损失和均配规律

燃烧科学与技术 2009年第5期15卷 445-450页

作者：刘猛陈良勇段钰锋东南大学能源与环境学院南京210096

在中试试验台上研究了水煤浆流经直管、渐缩管、突缩管以及90°水平弯管的阻力特性,分析了渐缩角、管径比以及弯径比对上述局部管件阻力损失和均配的影响.结果表明,渐缩角的增加使得渐缩管的局部阻力损失减少;水煤浆流经突缩管的局部阻... 详细信息

在中试试验台上研究了水煤浆流经直管、渐缩管、突缩管以及90°水平弯管的阻力特性,分析了渐缩角、管径比以及弯径比对上述局部管件阻力损失和均配的影响.结果表明,渐缩角的增加使得渐缩管的局部阻力损失减少;水煤浆流经突缩管的局部阻力损失先下降然后迅速地增加,同时存在一个最佳弯径比,使得水平弯管的局部阻力损失最小.随着雷诺数的增加,渐缩管当量长度与管径比值(Le/D)逐渐下降然后趋于稳定;突缩管则先下降再增加,而对于弯管成线性增加.弯管的摩擦阻力损失之比随着De的增加而迅速增加.

关键词：水煤浆均配渐缩管突缩管弯管

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半焦加压燃烧特性的试验研究

燃烧科学与技术 2006年第4期12卷 353-357页

作者：段钰锋周毅东南大学洁净煤发电及燃烧技术教育部重点实验室南京210096

半焦加压燃烧是第二代PFBC-CC技术的重要组成部分．分别在实验室规模的喷动流化床和热输入1 MWt中试规模的增压流化床燃烧装置上,进行了系统的半焦加压燃烧特性试验研究．研究结果表明,随系统压力的增加,炉膛温度逐渐升高,半焦燃烧效率... 详细信息

半焦加压燃烧是第二代PFBC-CC技术的重要组成部分．分别在实验室规模的喷动流化床和热输入1 MWt中试规模的增压流化床燃烧装置上,进行了系统的半焦加压燃烧特性试验研究．研究结果表明,随系统压力的增加,炉膛温度逐渐升高,半焦燃烧效率也相应增大；在压力接近0．5 MPa时,压力增加,煤的燃烧效率增加减缓,但半焦的燃烧效率仍然增加显著．在较高的系统压力下,压力对燃烧的影响占主导因素；在较低的过量空气系数下半焦燃烧仍能获得较高的燃烧效率．床层温度提高后,燃烧反应速度加快,颗粒燃烧较完全,有利于提高燃烧效率．

关键词：半焦加压喷动流化床加压燃烧燃烧效率

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水煤浆水平管内流动特性数值模拟

中国电机工程学报 2009年第5期29卷 54-60页

作者：陈良勇段钰锋蒲文灏赵长遂东南大学热能工程研究所江苏省南京市210096

基于颗粒动理学理论,采用Eulerian多相流模型对水平管内水煤浆流动进行模拟,并采用RNGk-ε湍流模型描述颗粒间具有强烈作用的两相湍流流动。将具有双峰分布特性的煤粉颗粒看作直径不同的2种固相,同时考虑固相与液相、固相与固相之间的... 详细信息

基于颗粒动理学理论,采用Eulerian多相流模型对水平管内水煤浆流动进行模拟,并采用RNGk-ε湍流模型描述颗粒间具有强烈作用的两相湍流流动。将具有双峰分布特性的煤粉颗粒看作直径不同的2种固相,同时考虑固相与液相、固相与固相之间的动量交换。模型的有效性通过与计算相同条件下的压降试验值验证。在此基础上,通过模拟考察入口流速和浓度等因素对浓度分布、速度分布及压降的影响。结果表明:重力因素及不同颗粒相间的相互作用是影响颗粒相管内浓度分布和速度分布的根本原因。

关键词：水煤浆高浓度多相流模型颗粒动理学

基于关联维数和柯尔莫哥洛夫熵的双支腿流化床颗粒交换特性

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中国电机工程学报 2012年第11期32卷 54-59,145页

作者：杨春振段钰锋胡海韬东南大学能源与环境学院江苏省南京市210096

引入混沌特征参数关联维数(D2)和柯尔莫哥洛夫熵(Kolmogorov entropy,KE),结合颗粒交换瞬时分布图,系统研究了流化风速、床存量对双支腿流化床颗粒在支腿间的混合交换特性及其影响规律。结果表明,双支腿流化床内颗粒在支腿间的交换具有... 详细信息

引入混沌特征参数关联维数(D2)和柯尔莫哥洛夫熵(Kolmogorov entropy,KE),结合颗粒交换瞬时分布图,系统研究了流化风速、床存量对双支腿流化床颗粒在支腿间的混合交换特性及其影响规律。结果表明,双支腿流化床内颗粒在支腿间的交换具有混沌特性。D2和KE均可以表征支腿间颗粒混合交换行为。D2和KE均随着气速的增加先减小后增加,系统混沌程度先减弱后增强;D2和KE随着床料高度的增加均增加。支腿间颗粒交换方式包括单颗粒交换和颗粒团簇交换,颗粒团簇交换方式会促进系统D2和KE增加,促使系统更混沌。

关键词：双支腿流化床颗粒交换:关联维:柯尔莫哥洛夫熵

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壁面滑移条件下水煤浆的流动阻力和减阻特性

中国电机工程学报 2010年第5期30卷 41-48页

作者：陈良勇段钰锋刘猛赵长遂东南大学热能工程研究所江苏省南京市210096

在中试规模的浆体输送装置上进行水煤浆直管流动阻力试验,在壁面滑移特性和流变特性分析的基础上,将水煤浆管内流动划分为3种形态,并重点研究了浓度、温度、煤粉粒径、管径和流动形态对流动阻力特性和减阻特性的影响。结果表明:当各因... 详细信息

在中试规模的浆体输送装置上进行水煤浆直管流动阻力试验,在壁面滑移特性和流变特性分析的基础上,将水煤浆管内流动划分为3种形态,并重点研究了浓度、温度、煤粉粒径、管径和流动形态对流动阻力特性和减阻特性的影响。结果表明:当各因素变化时,流动阻力的变化通过改变流变特性和壁面流动条件实现;各因素对摩擦阻力系数和减阻率的影响规律取决于浆体所处的流动形态;在同一流动形态范围内,不同的浓度、温度、煤粉粒径或管径下,滑移减阻率随流速的变化规律具有相似性。

关键词：水煤浆流变特性壁面滑移阻力特性减阻

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污泥水焦浆管道输送的壁面滑移和减阻特性

中国电机工程学报 2013年第2期33卷 46-51,10页

作者：马修元段钰锋刘猛能源热转换及其过程测控教育部重点实验室(东南大学) 江苏省南京市210096

在小型浆体输送试验装置上系统地研究了污泥水焦浆的流变特性、滑移速度和阻力特性。采用Tikhonov正则化方法确定了水焦浆的真实流变特性和壁面滑移速度,研究了污泥添加量对水焦浆真实流变特性、壁面滑移效应、阻力特性和滑移减阻特性... 详细信息

在小型浆体输送试验装置上系统地研究了污泥水焦浆的流变特性、滑移速度和阻力特性。采用Tikhonov正则化方法确定了水焦浆的真实流变特性和壁面滑移速度,研究了污泥添加量对水焦浆真实流变特性、壁面滑移效应、阻力特性和滑移减阻特性的影响。结果表明:水焦浆为胀塑性流体;向水焦浆中添加5%的污泥,浆体的剪切增稠特性减弱;污泥添加量达到10%时,水焦浆随剪切速率增大由胀塑性流体向假塑性流体转变。水焦浆的滑移速度随剪切速率呈加速增长趋势;污泥水焦浆的滑移速度随剪切速率呈减速增长趋势。水焦浆管道流动的阻力系数较大,污泥水焦浆的阻力系数显著降低。水焦浆的滑移减阻率随流速增大而增大,污泥水焦浆的滑移减阻率随流速增大而减小。

关键词：污泥水焦浆壁面滑移真实流变特性滑移减阻

增湿活化脱硫反应器内流动、蒸发与碰撞过程数值计算

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热能动力工程 2003年第5期18卷 471-474页

作者：吴树志赵长遂段钰锋陈晓平东南大学洁净煤发电及燃烧技术教育部重点实验室江苏南京210096

介绍了喷水增湿活化脱硫反应器中的气相流动、水滴运动和蒸发、水滴与脱硫剂颗粒碰撞及碰撞后形成的浆滴过程的模型研究方法和数值计算结果。其中,气相湍流模型采用k-ε双方程模型进行数值模拟,水滴运动和蒸发模型分别采用随机轨道模型... 详细信息

介绍了喷水增湿活化脱硫反应器中的气相流动、水滴运动和蒸发、水滴与脱硫剂颗粒碰撞及碰撞后形成的浆滴过程的模型研究方法和数值计算结果。其中,气相湍流模型采用k-ε双方程模型进行数值模拟,水滴运动和蒸发模型分别采用随机轨道模型和经Ranz-Mashall修正的水滴蒸发模型,水滴与脱硫剂颗粒的碰撞则采用惯性沉聚模型进行。数值计算结果表明,活化反应器内的气相速度场已经进入紊流充分发展区,喷入反应器的雾化水滴及形成的浆滴在不长的一段距离内即蒸发完全,脱硫剂捕集主要发生在雾化水滴喷入位置后的一段距离内,此后捕集效率迅速降低。

关键词：脱硫数值模拟蒸发碰撞增湿活化脱硫反应器