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Numerical investigation of sinusoidal pulsating gas intake to intensify the gas-slag momentum transfer in the top-blown smelting furnace

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第2期31卷 301-314页

作者： zhanghao wan Shiliang Yang Desong Kong Dongbo Li Jianhang Hu Hua wang State Key Laboratory of Complex Nonferrous Metal Resources Clean Utilization Kunming University of Science and TechnologyKunming 650093China Southwest Copper Branch Yunnan Copper Co.Ltd.Kunming 650102China

The variation characteristics of bubble morphology and the thermal-physical properties of bubble boundary in the top-blown smelting furnace were explored by means of the computational fluid dynamics method.The essential aspects of the fluid phase(e.g.,splashing volume,dead zone of copper slag,and gas penetration depth)were explored together with the effect of sinusoidal pulsating gas intake on the momentum-transfer performance between phases.The results illustrated that two relatively larger vortices and two smaller vortices appear in the bubble waist and below the lance,respectively.The expansion of larger ones as well as the shrinking of smaller ones combine to cause the contraction of the bubble waist.Compared to the results of the case with a fixed gas injection velocity(V_(g)=58 m/s),the splashing volume and dead zone volume of the slag under the V_(g)=58+10sin(2πt)condition are reduced by 24.9%and 23.5%,respectively,where t represents the instant time.Gas penetration depth and slag motion velocity of the latter are 1.03 and 1.31 times high-er than those of the former,respectively.

关键词： top-blown smelting furnace pulsed flow volume of fluid penetration depth splashing volume

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流化床内松木屑气化过程的MP-PIC数值模拟

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石油学报（石油加工） 2022年第6期38卷 1367-1379页

作者：万章豪杨世亮王华昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室云南昆明650093

基于多相质点网格(MP-PIC)方法建立了三维流化床内的生物质气化反应模型,考虑蒸发、挥发分析出以及均相、非均相反应等子模块,研究了松木屑在气-固强非线性耦合作用下的空间分布特性和高温热传递过程中的热物性分布规律,探究了不同的空... 详细信息

基于多相质点网格(MP-PIC)方法建立了三维流化床内的生物质气化反应模型,考虑蒸发、挥发分析出以及均相、非均相反应等子模块,研究了松木屑在气-固强非线性耦合作用下的空间分布特性和高温热传递过程中的热物性分布规律,探究了不同的空气当量比(ER)、蒸汽生物质比(SBR)、气化温度对气化性能和气相热物性的影响规律。结果表明:可燃气体和焦炭的氧化反应促使气相温度升高,而低温蒸汽将自由空域的温度降低至约900 K;ER的增加提升了炉内的气化温度,减小了气体密度和比热容,然而过量的空气会降低气化性能和炉内温度;SBR的增大稀释了气化产物浓度;增加气化温度提升了H_(2)产率,但抑制了C_(2)H_(4)的生成。

关键词：流化床多相质点网格(MP-PIC) 生物质气化数值模拟可再生能源

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立式釜内H_2SO_4-O_2-铜阳极泥三相搅拌模拟及灰色综合评价

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有色金属科学与工程 2018年第4期9卷 21-28页

作者：万章豪徐志峰黄金堤严康江西理工大学冶金与化学工程学院江西赣州341000 江西理工大学能源与机械工程学院南昌330013

采用欧拉-欧拉多相流模型、标准k-ε模型和多重参考系模型(MRF)对立式釜内H_2SO_4-O_2-铜阳极泥三相搅拌体系进行数值仿真实验.结合正交设计实验和灰色分析,选取搅拌转速、硫酸浓度、液固比、温度等工艺条件为搅拌混合的影响因素,以气... 详细信息

采用欧拉-欧拉多相流模型、标准k-ε模型和多重参考系模型(MRF)对立式釜内H_2SO_4-O_2-铜阳极泥三相搅拌体系进行数值仿真实验.结合正交设计实验和灰色分析,选取搅拌转速、硫酸浓度、液固比、温度等工艺条件为搅拌混合的影响因素,以气含率、湍流动能、液相流速、固相运动速度作为综合评价指标,研究各因素对混合性能的影响程度及主次关系.结果表明,搅拌转速的关联度极差最大,即转速对混合性能的影响最大,且各因素影响混合性能的主次顺序为:搅拌转速>温度>硫酸质量分数>液固比.

关键词：三相搅拌立式釜铜阳极泥灰色关联分析

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