检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

指定流量分配系数的多回流出口边界算法

航空学报 2023年第5期44卷 93-105页

作者：许开龙刘再刚姜胜利王星张磐中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

燃烧室出口处物理量的边界条件处理方法需满足工程设计对出口流量的要求,同时要保证出口回流时的数值稳定性,是工程级燃烧室模拟中重点关注的问题之一。基于流量分配系数发展了一种出口边界处理算法,支持不可压缩流动模拟中指定多个出... 详细信息

燃烧室出口处物理量的边界条件处理方法需满足工程设计对出口流量的要求,同时要保证出口回流时的数值稳定性,是工程级燃烧室模拟中重点关注的问题之一。基于流量分配系数发展了一种出口边界处理算法,支持不可压缩流动模拟中指定多个出口流量分配系数、出口存在回流时的稳定模拟。研究表明,在四面体/六面体网格算例中,该方法可实现出口流量分配系数在0~1.0范围内的稳定模拟,与设定值的最大相对偏差<0.001%。在保持出口流量分配系数不变时,改变计算域出口位置使得流动处于未充分发展、回流或旋流状态,计算结果不受明显影响。将该方法应用于TECFLAM旋流燃烧器冷态流场模拟中,计算域缩减至1/3后模拟仍能稳定收敛,预测值和实验数据保持较高的一致性。相比于使用常规出口边界的方法,该方法支持仿真人员根据需要设置出口流量分配系数和计算域大小,可显著减小数值计算开销。

关键词：自由出口边界流量分配系数回流燃烧室模拟不可压缩流动

煤粉射流中颗粒团的传热及其对着火行为的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2016年第10期41卷 2514-2519页

作者：许开龙王康张琦张海吴玉新张缦清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

建立描述煤粉射流中典型尺寸颗粒团的传热及着火过程的瞬态数学模型,考察其在高温环境中的升温特性和着火行为。模型计算发现,颗粒团的升温过程与颗粒团尺寸明显相关,对流换热份额随着颗粒团当量直径Dc的增加而下降。在火焰温度Tf=2 00... 详细信息

建立描述煤粉射流中典型尺寸颗粒团的传热及着火过程的瞬态数学模型,考察其在高温环境中的升温特性和着火行为。模型计算发现,颗粒团的升温过程与颗粒团尺寸明显相关,对流换热份额随着颗粒团当量直径Dc的增加而下降。在火焰温度Tf=2 000 K、烟气温度T)s=1 400 K的条件下,对于D_c=3 mm的颗粒团,对流换热量Q_(conv,sc)占总换热量的86%;Dc=10 mm时,辐射换热量Q_(rad,fp)占到60%;而D)c≈8 mm时,对流换热与辐射换热量相近。火焰辐射温度T_f的升高降低了对流换热份额,并使得Q_(conv,sc)=Q_(rad,fp)对应的临界D_c,即D_c*减小。T)f对D_c较小的颗粒团的加热和着火影响较小,对D_c较大的颗粒团的影响明显。烟气温度Ts升高时,对流换热份额升高,D_c*增大。T_s在D_c较小时对着火时间影响较大,而D_c较大时影响不再明显。煤粉浓度增加时,颗粒团着火时间先明显下降,在0.6~0.8 kg/m^3的范围内达到最小值,而后随着煤粉浓度的进一步增加而略微增加。

关键词：颗粒团加热方式辐射对流着火时间

CeO_(2)载氧体对煤化学链燃烧中汞迁移影响机制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

化工进展 2024年第4期43卷 2191-2200页

作者：王旭栋刘敦禹许开龙刘秋祺范昀培金晶上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

汞污染因其对人类和生态系统的严重危害而日益受到人们的关注,本研究旨在分析CeO_(2)载氧体在煤化学链燃烧过程中对汞迁移的影响。通过实验比较了“CeO_(2)+煤”“SiO_(2)+煤”“煤”在流化床反应器中的燃烧状况,在气化氛围中,载氧体与... 详细信息

汞污染因其对人类和生态系统的严重危害而日益受到人们的关注,本研究旨在分析CeO_(2)载氧体在煤化学链燃烧过程中对汞迁移的影响。通过实验比较了“CeO_(2)+煤”“SiO_(2)+煤”“煤”在流化床反应器中的燃烧状况,在气化氛围中,载氧体与煤反应主要转化为CO_(2)和少量CO、CH_(4)、H_(2)等成分,“CeO_(2)+煤”体系消耗了最多的O_(2),产生了最多的CO_(2),表明CeO_(2)载氧体促使煤燃烧更加充分。汞在气化氛围下主要以Hg^(0)的形式释放,“CeO_(2)+煤”的Hg^(0)释放量占总汞量的49.75%,明显低于无载氧体组。汞在空气氛围下主要以Hg^(2+)的形式再次微量释放,“CeO_(2)+煤”的Hg^(0)和Hg^(2+)释放量均低于纯煤组。通过改变CeO_(2)载氧体和煤之间的不同位置,表明在气化氛围下CeO_(2)载氧体对Hg^(0)的吸附作用很弱,其催化性和释氧作用是脱除Hg^(0)的关键因素,且催化性占据主要地位。在气化氛围下,CO_(2)可以补充CeO_(2)中消耗掉的晶格氧使其具有更好的催化和再生性能。通过对还原/氧化后CeO_(2)载氧体进行XPS(X射线光电子能谱分析仪)分析,发现Ce 3d中的Ce^(3+)峰值消失全部转化为Ce^(4+),表明CeO_(2)载氧体具有良好的再生性能。

关键词：化学链燃烧二氧化铈载氧体煤汞

维普期刊数据库博看期刊

一次风氧浓度对煤颗粒群着火特性影响的实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2013年第10期34卷 1964-1968页

作者：许开龙俞伟伟吴玉新张海杨海瑞吕俊复清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

利用Hencken型平面携带流反应器系统,研究了不同流动状态下一次风含氧量对煤粉颗粒群着火特性的影响。实验表明,在湍流状态下的一次风火焰形态与层流状态下存在很大差别。随O_2浓度增大,煤粉颗粒群着火延迟减小,在层流状态下表现得更明... 详细信息

利用Hencken型平面携带流反应器系统,研究了不同流动状态下一次风含氧量对煤粉颗粒群着火特性的影响。实验表明,在湍流状态下的一次风火焰形态与层流状态下存在很大差别。随O_2浓度增大,煤粉颗粒群着火延迟减小,在层流状态下表现得更明显。在湍流一次风中煤粉颗粒群倾向于非均相着火,呈现出连续的暗红色火焰;而在层流一次风中,煤粉颗粒群倾向于均相着火,并会因局部氧量的不足在某一高度突然出现明亮的黄色碳烟火焰。

关键词： Hencken燃烧器一次风氧浓度流动状态颗粒群着火特性着火距离

CaSO_(4)载氧体在煤气化化学链燃烧中的脱汞

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

化工进展 2023年第3期42卷 1638-1648页

作者：范昀培金晶刘敦禹王静杰刘秋祺许开龙上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 哈尔滨锅炉厂有限责任公司高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室黑龙江哈尔滨150046

为了研究载氧体在煤气化化学链燃烧中的脱汞机理,选择CaSO_(4)载氧体作为研究对象,900℃的反应温度下,在还原反应器中通入CO_(2)气体和水蒸气作为气化介质进行实验。结果表明:以CaSO_(4)作为载氧体的煤气化化学链燃烧中,CaSO_(4)载氧体... 详细信息

为了研究载氧体在煤气化化学链燃烧中的脱汞机理,选择CaSO_(4)载氧体作为研究对象,900℃的反应温度下,在还原反应器中通入CO_(2)气体和水蒸气作为气化介质进行实验。结果表明:以CaSO_(4)作为载氧体的煤气化化学链燃烧中,CaSO_(4)载氧体本身促进Hg~0的氧化,但CaSO_(4)分解产生的SO_(2)抑制Hg^(0)的氧化。CaSO_(4)促进煤气化化学链燃烧产生S单质,会进一步与Hg^(0)反应生成多种复杂的HgS_(n),降低了烟气中Hg^(0)含量,提高了脱汞效率。同时CaSO_(4)载氧体在还原-氧化的循环反应中具有良好的循环特性,是一种优良的化学链载氧体。

关键词：化学链燃烧汞载氧体硫酸钙煤燃烧循环流化床气化

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

富氧燃烧烟气净化工艺研究进展

洁净煤技术 2021年第2期27卷 79-91页

作者：刘敦禹蔡雨阳金晶许开龙上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

随着工业的快速发展,化石燃料消耗与日俱增,造成了大量温室气体CO_(2)的排放,全球气候变化形势不容乐观。为了减少CO_(2)排放,需要对高浓度CO_(2)进行捕获、利用与封存,而富氧燃烧技术能有效实现碳捕集,是目前最具潜力的碳减排技术之一... 详细信息

随着工业的快速发展,化石燃料消耗与日俱增,造成了大量温室气体CO_(2)的排放,全球气候变化形势不容乐观。为了减少CO_(2)排放,需要对高浓度CO_(2)进行捕获、利用与封存,而富氧燃烧技术能有效实现碳捕集,是目前最具潜力的碳减排技术之一。富氧燃烧过程中,SO_(x)、NO_(x)、Hg等污染物以及惰性气体的存在不利于碳的捕集与封存。烟气中各成分浓度会对管道运输、地质储存和提高采收率(EOR)产生影响,介绍了烟气中CO_(2)及各种杂质浓度的不同标准,系统综述了国内外脱硫、脱硝、脱汞和惰性气体脱除以及联合脱除技术的研究进展。脱硫部分除介绍传统脱硫技术外,重点描述了富氧燃烧烟气中CO_(2)气氛对SO_(x)脱除的影响以及加压条件下SO_(2)的转化与去除。发现CO_(2)气氛下SO_(2)的吸收速率相比N2气氛有所降低,且SO_(2)吸收过程中临界pH发生变化。脱硝部分重点描述了氧化吸收法脱硝技术以及加压条件下NO的氧化机理,并对高压下NO的氧化动力学进行阐述。随着压力的增加,NO氧化速率常数呈先下降后上升的趋势,且证明了反应器压力对液体夹带率的影响比较显著。总结了Hg脱除技术中不同烟气成分对Hg氧化的影响,HCl与Cl2起到了明显的促进作用。对活性炭进行改性,增加孔结构比表面积以及吸附剂表面的活性位点,提高Hg的脱除效率。介绍了惰性气体的净化技术,主要采用变压吸附方法来吸附和解吸附,降低了CO_(2)气流中惰性气体去除的成本,实现一部分惰性气体再次循环回到锅炉中,提高CO_(2)的捕获。重点讨论了在烟气压缩液化系统中的联合脱除技术,有效利用压缩过程条件将SO_(x)、NO_(x)、Hg分别以硫酸、硝酸、Hg(NO_(3))_(2)形式协同去除,随着压力的增加,SO_(x)与NO_(x)去除效率提高,有利于SO_(4)^(-2)、NO_(3)^(-)、HADS和HAMS(N-S化合物)的生成,同时也导致了N2O生成量增多。证明了Hg与NO_(2)是气相反应,提出了高压下NO_(2)与Hg反应产物的不确定性。简单介绍了低温碳捕集技术,有潜力取代洗涤器和其他烟气处理方法,但目前还缺乏可行性的研究。未来需对不同压力下NO氧化速率常数的变化趋势进行解释,高压下NO_(x)与SO_(x)联合脱除的产物以及NO_(2)与Hg的反应产物进行分析。

关键词：富氧燃烧碳捕集烟气净化联合脱除

单颗粒煤燃烧过程中周围碳烟浓度分布特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2021年第9期42卷 2461-2467页

作者：杨万涛张扬许开龙吴玉新张海清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室清华大学能源与动力工程系北京100084

通过分析"实践十号"卫星长时间微重力下单颗粒煤燃烧实验的彩色和红外图像,获得了单颗煤粒在各向同性燃烧条件下周围碳烟辐射强度分布,同时使用瞬态燃烧模型对实验进行模拟,进一步揭示了煤颗粒周围的碳烟浓度分布规律及其控制因素。实... 详细信息

通过分析"实践十号"卫星长时间微重力下单颗粒煤燃烧实验的彩色和红外图像,获得了单颗煤粒在各向同性燃烧条件下周围碳烟辐射强度分布,同时使用瞬态燃烧模型对实验进行模拟,进一步揭示了煤颗粒周围的碳烟浓度分布规律及其控制因素。实验和模型研究表明,2 mm煤颗粒在(1.5~7)_(r0)处存在碳烟。挥发分燃烧中期,当氧气质量分数低于8%且气体温度高于1400 K时,颗粒周围的碳烟辐射强度和体积分数沿径向均呈双峰分布,而常重力下实验受自然对流影响呈现单峰分布。

关键词：单颗粒煤碳烟浓度分布瞬态燃烧模型实践十号

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤粉射流火焰的大涡模拟及其验证

工程热物理学报 2019年第5期40卷 1188-1193页

作者：申浩树吴玉新许开龙 Philip J.Smith 张海清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 犹他大学清洁与安全能源研究所盐湖城84112

本文建立了基于欧拉-欧拉体系下耦合了DQMOM模型的大涡模拟方法,对四种工况下的煤粉射流火焰进行数值模拟,并通过实验测量结果验证了数值模型的可靠性.结果表明该大涡模拟方法可以用来分析详细的火焰结构,计算煤粉颗粒的扩散行为和燃烧... 详细信息

本文建立了基于欧拉-欧拉体系下耦合了DQMOM模型的大涡模拟方法,对四种工况下的煤粉射流火焰进行数值模拟,并通过实验测量结果验证了数值模型的可靠性.结果表明该大涡模拟方法可以用来分析详细的火焰结构,计算煤粉颗粒的扩散行为和燃烧反应过程,有助于深入理解煤粉射流火焰的着火机理.在数值模拟中,气相温度可以被用来定义着火距离,大涡模拟不仅可以准确预测着火距离随工况变化的规律,还能得到随时间脉动的信息.

关键词：大涡模拟 DQMOM模型煤粉射流火焰着火行为

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

PIV对射流煤粉火焰流场特性的分析

工程热物理学报 2015年第6期36卷 1356-1359页

作者：王振南张扬吴玉新许开龙张海清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

为研究湍流煤粉射流进入高温环境后的流动及混合特性,采用PIV测量平流射流煤粉燃烧器中心射流区域的流场特性。通过对不同示踪粒子特性的分析,选定SiC表征气相流场,选定煤粉表征煤粉射流流场。实验结果表明;煤粉具有较好的散射特性,因... 详细信息

为研究湍流煤粉射流进入高温环境后的流动及混合特性,采用PIV测量平流射流煤粉燃烧器中心射流区域的流场特性。通过对不同示踪粒子特性的分析,选定SiC表征气相流场,选定煤粉表征煤粉射流流场。实验结果表明;煤粉具有较好的散射特性,因而采用PIV可获得合理的煤粉颗粒流场;相同射流速度下,冷态射流比热态有更强的湍流脉动特征,主要原因是热态条件下气流黏度增加2~3倍,显著降低射流Re。

关键词：湍流射流 Hencken Burner PIV 示踪粒子