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Numerical simulation of fluidized dense-phase pneumatic conveying of powders to develop improved model for solids friction factor

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Particuology 2017年第6期15卷 42-50页

作者： Baldeep Kaur Anu Mittal S.S. Mallick renhu pan Soumendu Jana School of Physics and Materials Science Thapar University Patiala Punjab 147004 India Department of Mechanical Engineering Thapar University Patiala Punjab 147004 India Fujian Longking Co. Ltd. Longyan Fujian 364000 China

Accurate prediction of the solids friction factor through horizontal straight pipes is important for the reliable design of a pneumatic conveying system, but it is a challenging assignment to date because of the highly concentrated, turbulent, and complex nature of the gas-solids mixture. Power-station fly ash was transported through different pipeline configurations. Numerical simulation of the dense-phase pneumatic conveying systems for three different solids and two different air flow rates have shown that particle and actual gas velocities and the ratio of the two velocities increases in the flow direction, whereas the reverse trend was found to occur for the solids volumetric concentration. To develop a solids friction-factor model suitable for dense-phase flow, we modified an existing pure dilute-phase model by incorporating sub-models for particle and actual gas velocities and impact and solids friction factor. The solids friction-factor model was validated by using it for scale-up predictions for total pipeline pressure drops in longer and larger pipes and by comparing experimental and predicted pneumatic conveying characteristics for different solids flow rates. The accuracy of the prediction was compared with a recently developed two-layer-based model. We discussed the effect of incorporating the particle and actual gas velocity terms in the solids friction-factor model instead of superficial air velocity.

关键词： Pneumatic conveying Dense-phase Numerical analysis Pressure drop Scale-up validation

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Validated scale-up procedure to predict blockage condition for fluidized dense-phase pneumatic conveying systems

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Particuology 2013年第6期11卷 657-663页

作者： G.Setia S.S.Mallick P.W.Wypych renhu pan Department of Mechanical Engineering Thapar University Faculty of Engineering University of Wollongong Fujian Longking Corporation

This paper presents results of an ongoing investigation into modelling fluidized dense-phase pneumatic conveying of powders. For the reliable design of dense-phase pneumatic conveying systems, an accurate estimation of the blockage boundary condition or the minimum transport velocity requirement is of sig- nificant importance. The existing empirical models for fine powder conveying in fluidized dense-phase mode are either based on only a particular pipeline and product or have not been tested for their accuracy under a wide range of scale-up conditions. In this paper, a validated test design procedure has been devel- oped to accurately scale-up the blockage boundary with the help of a modelling format that employs solids loading ratio and Froude number at pipe inlet conditions using conveying data of two different samples of fly ash, electro-static precipitation （ESP） dust and cement （particle densities： 2197-3637 kgJm3; loose poured bulk densities： 634-1070kg/m3; median size： 7-30 l^m）. The developed models （in power func- tion format） have been used to predict the blockage boundary for larger diameter and longer pipelines （e.g. models based on 69 mm I.D. ~ 168 m long pipe have been scaled up to 105 mm I.D. and 554 m length）. The predicted blockage boundaries for the scale-up conditions were found to provide better accuracy compared to the existing models.

关键词： Fluidized dense-phase Pneumatic conveying Blockage boundary Minimum conveying velocity Scale up

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低速栓流气力输送压降的预测

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湖南工业大学学报 2009年第6期23卷 33-37页

作者：吴晓潘仁湖莆田学院机电技术研究所福建莆田351100 澳大利亚沃仑冈大学机械工程系

提出一种新的测量料栓参数的实验方法,并推导了用于低速栓流压降的计算公式,该实验方法和计算公式能够较精确预测低速栓流气力输送的压降,适用于规则、不规则及不同物理特性(如形状、密度和粒径分布)散料的栓流气力输送。实验证明,该方... 详细信息

提出一种新的测量料栓参数的实验方法,并推导了用于低速栓流压降的计算公式,该实验方法和计算公式能够较精确预测低速栓流气力输送的压降,适用于规则、不规则及不同物理特性(如形状、密度和粒径分布)散料的栓流气力输送。实验证明,该方法所预测的结果能够指导设计和现场操作。

关键词：气力输送预测栓流压降

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基于CFD-DEM仿真耦合技术的转运站诱导风量预测研究

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中国电力 2017年第3期50卷 96-100页

作者：夏博实廖荣福潘仁湖曹强利刘志新福建龙净环保股份有限公司福建龙岩364000

散料在转运过程中会产生大量粉尘,转运站中的粉尘污染严重,散料流引起的诱导风是产生粉尘的主要原因,能准确预测物料转运过程中产生的诱导风量,对转运站的设计及除尘设备选型具有重要指导意义。采用CFD-DEM计算机仿真耦合技术,建立诱导... 详细信息

散料在转运过程中会产生大量粉尘,转运站中的粉尘污染严重,散料流引起的诱导风是产生粉尘的主要原因,能准确预测物料转运过程中产生的诱导风量,对转运站的设计及除尘设备选型具有重要指导意义。采用CFD-DEM计算机仿真耦合技术,建立诱导风预测模型,研究影响诱导风量的参数,并通过实际工程案例对此方法进行验证。结果显示,在给定工况下,采用CFD-DEM计算机仿真耦合技术可准确预测转运站诱导风量。

关键词：火电厂, 输煤系统, 散料, CFD-DEM, 转运站, 诱导风

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聚丙烯腈热稳定化纤维在碳化过程中的结构变化研究

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合成纤维工业 2016年第4期38卷 9-13,18页

作者：刘仁虎王雪飞张永刚钱鑫李德宏丁鹏上海大学理学院化学系上海200444 中国科学院宁波材料技术与工程研究所碳纤维制备技术国家工程实验室宁波315201

为研究聚丙烯腈（ pan）热稳定化纤维在连续碳化过程中的结构和力学性能变化，于300～1300℃对pan稳定化纤维进行热处理，然后采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析仪、X射线衍射（XRD）仪、拉曼（ Raman）光谱仪、元素分析仪及纤维强伸... 详细信息

为研究聚丙烯腈（ pan）热稳定化纤维在连续碳化过程中的结构和力学性能变化，于300～1300℃对pan稳定化纤维进行热处理，然后采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析仪、X射线衍射（XRD）仪、拉曼（ Raman）光谱仪、元素分析仪及纤维强伸仪等表征了纤维的化学结构、微晶结构及拉伸强度。结果表明：当温度达到600℃时，纤维残余氰基消失，结构致密性增大，且强度略有增加；当温度升高到1000℃时，纤维氧含量大幅降低，纤维由梯形结构转变为碳平面结构，晶面堆叠、晶粒尺寸及石墨化程度缓慢增加，拉伸强度逐渐提高；当温度超过1000℃后，微晶结构进一步重排与完善，晶粒尺寸及堆叠层数出现较快增长，同时纤维拉伸强度出现较大提升，体密度先降低后升高。

关键词：聚丙烯腈纤维热稳定化纤维碳化碳纤维化学结构微晶结构

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硫酸处理聚丙烯腈预氧化纤维的研究

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合成纤维工业 2015年第4期38卷 8-11页

作者：江驰王雪飞刘仁虎李德宏杨建行中国科学院宁波材料技术与工程研究所碳纤维制备技术国家工程实验室浙江宁波315201 中国科学技术大学纳米科学与技术学院江苏苏州215123

采用不同浓度的硫酸对聚丙烯腈(pan)预氧化纤维进行处理。介绍了硫酸对pan预氧化纤维的作用机理,探讨了硫酸浓度和处理时间对pan预氧化纤维结构和质量的影响。通过扫描电镜(SEM)观察并定量评价纤维皮芯结构。借助傅里叶变换红外光谱(FT... 详细信息

采用不同浓度的硫酸对聚丙烯腈(pan)预氧化纤维进行处理。介绍了硫酸对pan预氧化纤维的作用机理,探讨了硫酸浓度和处理时间对pan预氧化纤维结构和质量的影响。通过扫描电镜(SEM)观察并定量评价纤维皮芯结构。借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)手段对硫酸处理的pan预氧化纤维的化学组成和晶体结构进行表征。结果表明:pan预氧化纤维经过不同浓度硫酸处理后,通过SEM能够观察到预氧化纤维的皮芯结构,经98%硫酸处理2 min后出现孔洞,在10 min后芯部比例为10.9%,趋于稳定;在硫酸处理过程中,纤维中氰基发生水解,环化结构(C=C/C=N)特征吸收峰因化学环境的改变而红移;pan微晶结构受到硫酸破坏,预氧化纤维环化结构仍然保存。

关键词：聚丙烯腈纤维预氧化纤维皮芯结构硫酸刻蚀

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