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Experimental studies on removal of carbon dioxide by aqueous ammonia fine spray

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Science China(Technological Sciences) 2010年第1期53卷 117-122页

作者： NIU ZhenQi,guo yincheng & LIN WenYi Department of Engineering Mechanics,School of Aerospace,Tsinghua University,Beijing 100084,China Department of Engineering Mechanics School of Aerospace Tsinghua University Beijing China

Experimental studies on carbon dioxide capture in a spray scrubber were carried *** spray of aqueous ammonia was used as CO2 *** of different operating and design parameters on CO2 removal efficiency including concentration of aqueous ammonia,liquid flow rate,total gas flow rate,initial temperature and concentration of carbon dioxide were investigated.

关键词： carbon dioxide aqueous ammonia absorption removal efficiency fine spray

氨法吸收CO_2过程的传热/传质及反应模型研究

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中国电机工程学报 2014年第23期34卷 3836-3842页

作者：张民楷郭印诚清华大学工程力学系北京市海淀区100084

以氨法吸收CO2过程为研究对象,针对气液两相之间传热/传质及反应模型的区别,对比了RK(rate-based,kinetic),RC(rate-based,chemistry),EK(equilibrium-based,kinetic)and EC(equilibrium-based,chemistry)4种模型对CO2吸收过程中CO2吸收速率、富液碳化度、出口NH3浓度等关键目标参数的预测能力。模拟结果显示,RK模型对氨法CO2吸收过程具有最佳的预测能力。引入Murphree效率可修正基于平衡的模型对气液两相间传热/传质的预测,但是需要考虑到Murphree效率因组分而异并能逐级改变的局限。通过对Kinetic反应模型中动力学反应的敏感性分析发现,氨法吸收二氧化碳的过程主要受下述反应控制:NH3+CO2+H2O→NH2COO-+H3O+。

关键词：传热传质模型反应模型 CO2吸收氨水 Murphree效率

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直方槽道内两相流动中颗粒的趋壁行为

清华大学学报（自然科学版） 2007年第8期47卷 1384-1388页

作者：邹罗明郭印诚清华大学工程力学系北京100084

采用大涡模拟方法研究上行直方槽道中的气粒两相流动过程。模拟结果表明:在流向横截面上气相流动存在明显的二次流现象,预报的气相平均速度与直接数值模拟DN S的结果相吻合。受气相二次流的作用,颗粒在垂直于流动方向存在扩散。模拟了... 详细信息

采用大涡模拟方法研究上行直方槽道中的气粒两相流动过程。模拟结果表明:在流向横截面上气相流动存在明显的二次流现象,预报的气相平均速度与直接数值模拟DN S的结果相吻合。受气相二次流的作用,颗粒在垂直于流动方向存在扩散。模拟了入口横截面上4个典型位置上颗粒的横向扩散,结果表明在直方槽道中心附近的颗粒基本不扩散,而在壁面附近的颗粒存在不同程度的趋壁行为。对颗粒的趋壁速率进行统计发现,颗粒的趋壁速率随粒径的增大而减小,且颗粒的趋壁行为导致颗粒在槽道壁面附近及边角区富集。

关键词：气固两相流上行直方槽道二次流趋壁行为

Mechanisms for Particle Clustering in Upward Gas-Solid Flows

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2006年第2期14卷 141-148页

作者：刘春嵘郭印诚 Department of Engineering Mechanics Tsinghua University Beijing 100084 China

Two-dimensional unsteady cocurrent upward gas-solid flows in the vertical channel are simulated and the mechanisms of particles accumulation are analyzed according to the simulation results. The gaseous turbulent flow is simulated using the large eddy simulation (LES) method and the solid phase is treated using the Lagrangian approach, and the motion of the gas and particles are coupled. The formation of clusters and the accumulation of particles near the wall in dense gas-solid flows are demonstrated even if the particle-particle collisions were ignored. It is found that a cluster grows up by capturing the particles in the dilute phase due to its lower vertical velocity. By this way the small size clusters can evolve to large-scale clusters. Due to the interaction of gas and particles, the large-scale vortices appear in the channel and the boundary layer separates from the wall, which results in very high particle concentration in the near wall region and a very large-scale cluster formed near the separation point.

关键词： gas-solid flows particle cluster Lagrangian approach large eddy simulation

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直方槽道中重力对颗粒相二次流的影响

计算机与应用化学 2007年第4期24卷 429-432页

作者：邹罗明郭印诚清华大学工程力学系北京100084

采用Eulerian／Lagrangian方法模拟直方槽道中气粒两相流动过程。气相采用大涡模拟方法,直接求解大尺度涡运动,小尺度涡采用标准的Smagorinsky亚格子模式模拟,壁面采用幂次率应力模型代替无滑移边界条件。颗粒相采用轨道模型求解。大涡... 详细信息

采用Eulerian／Lagrangian方法模拟直方槽道中气粒两相流动过程。气相采用大涡模拟方法,直接求解大尺度涡运动,小尺度涡采用标准的Smagorinsky亚格子模式模拟,壁面采用幂次率应力模型代替无滑移边界条件。颗粒相采用轨道模型求解。大涡模拟预报的气相平均速度与DNS结果相吻合。结果表明,在直方槽道流向截面,气相存在二次流现象。受气相二次流的作用,颗粒相也存在类似于气相的二次流现象,并考察了重力对颗粒相二次流的影响。

关键词：气固两相流二次流大涡模拟直方槽道

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气粒并流向上流动中准静止颗粒团现象

清华大学学报（自然科学版） 2006年第5期46卷 728-731页

作者：刘春嵘郭印诚王希麟清华大学航天航空学院北京100084

为研究不同操作条件下气粒并流向上两相流动中颗粒团的特性，采用流动显示的方法对颗粒团的瞬态运动行为进行观察，采用图像灰度梯度法对颗粒团进行识别，根据颗粒团图像的面积计算颗粒团截面尺寸，采用互相关方法计算颗粒团瞬时速度，... 详细信息

为研究不同操作条件下气粒并流向上两相流动中颗粒团的特性，采用流动显示的方法对颗粒团的瞬态运动行为进行观察，采用图像灰度梯度法对颗粒团进行识别，根据颗粒团图像的面积计算颗粒团截面尺寸，采用互相关方法计算颗粒团瞬时速度，并根据相关系数的变化判断颗粒团变形和计算颗粒团生存时间。结果表明：在某种操作条件下，竖直窄槽道壁面附近会出现类似“沙丘”形状的大尺度准静止颗粒团；这种颗粒团的形状和尺寸能在较长时间内基本保持不变，其运动速度在零附近波动；准静止颗粒团的生存时间可达1～2s，而其他类型颗粒团的生存时间不会超过0．25S。

关键词：气粒两相流动颗粒团流动显示图像分析

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定常均匀流中颗粒均匀分布的稳定性

清华大学学报（自然科学版） 2005年第2期45卷 275-279页

作者：刘春嵘郭印诚张会强王希麟清华大学工程力学系北京100084

在双流体模型的框架下,对定常均匀流中颗粒均匀分布的稳定性进行了分析。给出了颗粒均匀分布的稳定性条件。研究了影响颗粒均匀分布状态稳定性的主控参数及颗粒均匀分布稳定的参数范围。讨论了颗粒碰撞恢复系数、颗粒初始体积分数对颗... 详细信息

在双流体模型的框架下,对定常均匀流中颗粒均匀分布的稳定性进行了分析。给出了颗粒均匀分布的稳定性条件。研究了影响颗粒均匀分布状态稳定性的主控参数及颗粒均匀分布稳定的参数范围。讨论了颗粒碰撞恢复系数、颗粒初始体积分数对颗粒聚集的影响。发现随着颗粒Re的增加,系统将会由稳定状态转变为不稳定状态。在初始的颗粒体积分数小于0.015的情况下,系统对短波扰动是稳定的,对长波扰动是不稳定的。在颗粒初始体积分数高于0.015时,系统对短波扰动是不稳定的,对长波扰动则是稳定的。颗粒碰撞弹性恢复系数越小、颗粒初始体积分数越大,颗粒聚集现象越明显,只有在颗粒浓度小于0.0005的情况下,颗粒才不会出现聚集现象。

关键词：多相流稳定性分析双流体模型气粒两相流动颗粒浓度

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旋转固体火箭发动机一维内弹道计算

推进技术 1994年第3期15卷 28-32页

作者：张为华曹泰岳郭印诚国防科技大学航天技术系

给出了带＂锥－柱形＂装药的旋转固体火箭发动机的一维内弹道计算方法，其燃速计算采用稳态分析方法，喷管流量计算采用等熵旋转喷管流的简化方法。所得结果和旋转试车台上实测的实验结果吻合较好。计算和实验表明，＂锥－柱形＂装药呈... 详细信息

给出了带＂锥－柱形＂装药的旋转固体火箭发动机的一维内弹道计算方法，其燃速计算采用稳态分析方法，喷管流量计算采用等熵旋转喷管流的简化方法。所得结果和旋转试车台上实测的实验结果吻合较好。计算和实验表明，＂锥－柱形＂装药呈现较大的加速度效应。文中提供的计算方法具有较高预示精度，可推广到其它药四旋转发动机的内弹道计算，对旋转发动机设计具有指导作用。

关键词：固体推进剂火箭发动机内弹道

扰动式煤粉燃烧器节油改造关键技术及其应用研究

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热力发电 2010年第12期39卷 29-34页

作者：梁志宏郭印诚张孝勇国网能源开发有限公司北京100052 清华大学力学系北京100084 烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

以捷制500MW机组锅炉扰动式煤粉燃烧器为研究对象,基于数值模拟方法,研究燃烧器节油改造的关键技术,并介绍了改造技术方案及其应用效果。在神头第二发电厂捷制2号机组锅炉实际应用表明,扰动式燃烧器节油改造后,锅炉点火起动过程节油率达... 详细信息

以捷制500MW机组锅炉扰动式煤粉燃烧器为研究对象,基于数值模拟方法,研究燃烧器节油改造的关键技术,并介绍了改造技术方案及其应用效果。在神头第二发电厂捷制2号机组锅炉实际应用表明,扰动式燃烧器节油改造后,锅炉点火起动过程节油率达88.5%,节油效果极为显著。

关键词：锅炉燃烧节油数值模拟燃烧器改造