检索结果-南通市图书馆

筒内煤粉燃烧过程温度与气体浓度分布的数值模拟

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筒内煤粉燃烧过程温度与气体浓度分布的数值模拟

作者：李丹华北电力大学

学位级别：硕士

在当今环境日渐引起重视的情况下,对储煤煤筒进行适当的改造是非常有必要的,这样不仅可以大大的提高一次给煤的储煤能力,还可以保证整个储煤煤筒的安全性,煤粉的自燃主要是由于在煤筒内部的蓄热能力以及会有部分的空气进入等造成易燃的... 详细信息

在当今环境日渐引起重视的情况下,对储煤煤筒进行适当的改造是非常有必要的,这样不仅可以大大的提高一次给煤的储煤能力,还可以保证整个储煤煤筒的安全性,煤粉的自燃主要是由于在煤筒内部的蓄热能力以及会有部分的空气进入等造成易燃的环境,由于储煤煤筒内部的煤粉在自燃的早期是很难预测到,为此,本文介绍了测量煤粉内部温度的各种技术,以及在煤粉自燃所经历的各个过程,重点介绍了煤粉自燃过程的各个阶段的特点,为了防止煤粉自燃,还介绍了煤粉内部的各种阻燃技术。其次,更为重要的是要想保证煤粉筒的正常运行更为重要的是了解煤粉筒内部的煤粉的燃烧的过程中温度场的分布,只有了解煤粉内部的温度场的分布,才能更好的更及时的发现煤粉易燃点的存在位置,用ANSYS数值模拟软件,以某实际筒仓参数来定义各种边界条件,保证模拟结果的准确性,通过在煤筒内部布置不同的测点,发现不同测点周围的温度场以及气体浓度的分布,通过模拟发现离热源越近的测点温度传播的速度越快,离热源越远的测点温度变化率越小,其次还发现位于高层的测点的温度比位置低的测点温度变化快,主要是由于漏风的存在。数值模拟的结果为火电厂储煤煤筒内部的测点定位提供了理论指导。最后,通过对比易燃点的位置以及各个测点的周围的温度的变化,发现当煤粉筒内部的煤粉自燃时,温度的变化率是先升高后降低的,为此,当煤粉筒内部的煤粉发生自燃时,根据感应的距离大概可以判断煤筒内部的着火点的大概位置,以便及时采取灭火措施,为燃煤电厂的安全运行提高理论支持。

关键词：储煤煤筒温度场分布数值模拟燃烧过程气体浓度分布

氮封内浮顶石脑油储罐气相空间气体浓度分布特性研究

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化学工程与装备 2013年第9期 36-41页

作者：孟庭宇张淑娟徐军华王振刚中国石油化工股份青岛安全工程研究院青岛科技大学环境及安全工程学院

为了掌握采用氮封的内浮顶石脑油储罐气相空间气体浓度的变化趋势和规律,为内浮顶储罐氮封技术提供技术支持,从而避免硫铁化合物自燃、硫化氢中毒及可燃气体闪爆等事故的发生。对三个不同储罐中石脑油样品在不同温度条件下的的饱和蒸气... 详细信息

为了掌握采用氮封的内浮顶石脑油储罐气相空间气体浓度的变化趋势和规律,为内浮顶储罐氮封技术提供技术支持,从而避免硫铁化合物自燃、硫化氢中毒及可燃气体闪爆等事故的发生。对三个不同储罐中石脑油样品在不同温度条件下的的饱和蒸气压进行测试;利用CHEMCAD软件对不同温度下储罐气相空间可燃气体和H2S平衡浓度进行计算;在此基础上,利用Fluent13.0软件对静止、收油和付油三种不同状态石脑油储罐浮盘与拱顶间气相空间中可燃气体、氮气、硫化氢和氧气等气体浓度变化及分布情况进行模拟计算。计算结果表明:静止状态,从浮盘至拱顶可燃气体和硫化氢浓度呈现由高至低的变化趋势,氮气则相反;在收油状态,储罐外呼吸阀排气口附近易形成燃爆性混合性气体,存在燃爆危险;在付油状态下,氮封失效时储罐罐顶气相空间一定区域内将形成爆炸性混合气体,存在燃爆风险。

关键词：氮封内浮顶储罐石脑油气体浓度分布数值模拟

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循环流化床锅炉炉膛内气体浓度的分布

应用基础与工程科学学报 2003年第1期11卷 71-76页

作者：刘青陈科宇张守玉吕俊复凌晓聪王启民沈解忠清华大学热能工程系北京100084 无锡华光锅炉有限公司无锡214026

循环流化床锅炉炉膛中气体组分反映了燃烧过程 ,影响了燃烧效率和脱硫效率 .采用自行研制开发的水冷探针 ,对循环流化床锅炉炉膛中气体浓度分布进行了热态测试 .测试结果表明 ,不同操作条件下沿炉膛轴向和径向气体浓度存在差异 ,高循环... 详细信息

循环流化床锅炉炉膛中气体组分反映了燃烧过程 ,影响了燃烧效率和脱硫效率 .采用自行研制开发的水冷探针 ,对循环流化床锅炉炉膛中气体浓度分布进行了热态测试 .测试结果表明 ,不同操作条件下沿炉膛轴向和径向气体浓度存在差异 ,高循环流率循环流化床锅炉存在严重的混合问题 ,在循环流化床锅炉燃烧室中心区存在三角形的贫氧区 .二次风的穿透力直接影响到燃烧效率 .增加二次风速可以使混合问题得到改善 ,飞灰含碳量下降 .

关键词：循环流化床锅炉炉膛气体浓度分布洁净煤燃烧燃烧过程燃烧效率脱硫效率

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动态推进工作面采空区自燃规律的数值模拟

矿业研究与开发 2005年第5期25卷 84-87页

作者：李宗翔贾进章李庆刚辽宁工程技术大学辽宁阜新市123000 阜新矿业集团五龙煤矿辽宁阜新市123000

基于非均质多孔介质中的连续性方程、多相气体渗流-扩散方程和综合传热方程,建立了工作面动态推进下的采空区遗煤自燃数值模型。结合实例条件,描绘了工作面开采推进过程中采空区内漏风流态、氧、CO、瓦斯和温度等分布状态及其动态过程... 详细信息

基于非均质多孔介质中的连续性方程、多相气体渗流-扩散方程和综合传热方程,建立了工作面动态推进下的采空区遗煤自燃数值模型。结合实例条件,描绘了工作面开采推进过程中采空区内漏风流态、氧、CO、瓦斯和温度等分布状态及其动态过程。提出了工作面动态推进用各物理量分布后移的处理方法,使移动步距与时间动态过程相适应,实现了模拟计算在方法上的连续一体化。通过理论分析,发现采空区遗煤自燃与工作面推进速度呈指数关系,因而提高工作面推进速度能显著延长采空区内遗煤的自然发火期。

关键词：采空区遗煤气体浓度分布温度场自燃规律

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开区注氮采空区自燃温度场的数值模拟研究

力学与实践 2005年第4期27卷 47-50,46页

作者：李宗翔纪奕君辽宁工程技术大学职业技术学院辽宁阜新123000

为了研究开区注氮采空区遗煤自燃和被抑制的力学过程,用非均质多孔介质中的渗流连续性方程、气体弥散方程和综合传热方程的联立,建立了采空区注氮非定常数值模型.结合实例,用迎风格式有限元方法求解.给出了采空区的漏风流态、氮气流态,... 详细信息

为了研究开区注氮采空区遗煤自燃和被抑制的力学过程,用非均质多孔介质中的渗流连续性方程、气体弥散方程和综合传热方程的联立,建立了采空区注氮非定常数值模型.结合实例,用迎风格式有限元方法求解.给出了采空区的漏风流态、氮气流态,描绘了采空区自燃过程中氧、CO浓度和温度分布的变化过程.计算考虑了瓦斯涌出和工作面推进的影响.得到注氮条件下采空区高温区形状变窄;随着注氮量的提高,使自然发火期逐渐变长,直至不自燃.理论计算与实际情况吻合.

关键词：采空区注氮气体浓度分布温度场自然发火期有限元分析数值模拟

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FTIR谱图的研究及其在大气监测中的应用

FTIR谱图的研究及其在大气监测中的应用

作者：吴然然南京理工大学

学位级别：硕士

开路傅里叶变换红外光谱(OP-FTIR)，结合计算机层析(CT)技术，可以用于重构泄漏或发散化学物质浓度的分布，是大气环境监测及工业卫生领域的一种新兴的探测技术。在实际的测量中，测得的光谱会掺杂不同程度的噪声，而且随着仪器精度的... 详细信息

开路傅里叶变换红外光谱(OP-FTIR)，结合计算机层析(CT)技术，可以用于重构泄漏或发散化学物质浓度的分布，是大气环境监测及工业卫生领域的一种新兴的探测技术。在实际的测量中，测得的光谱会掺杂不同程度的噪声，而且随着仪器精度的提高，获得的数据量非常大。本文从四个方面对这些问题进行了研究。 1、运用小波分析对OP-FTIR谱图进行去噪处理，对阈值的选择进行了研究。在研究错判率(FDR)阈值方法的同时发现了一个经验算法，通过与常用的阈值方法，如：rigrsure、sqtwolog、heursure、minimaxi，进行比较，证明FDR法和经验算法的去除噪声能力很好，能够应用于红外光谱的噪声去除。 2、采用小波变换对谱图进行了有效的压缩，压缩比可以达到几十，压缩后谱图数据量大大减少，且与原谱图的偏差较小。 3、在单组分气体的二维空间浓度分布重构中，从优化算法和初始值的选择两方面对平滑基最小函数算法(SBFM)加以改进，并将改进后的算法应用于普通环境和有障碍的环境中进行实际测量并重构浓度分布图。 4、采用线性神经网络对多组分气体混合物的FTIR谱图进行分析，结果显示误差较小，在多组分FTIR分析中能够得到满意的结果。

关键词：遥感傅里叶变换红外光谱计算机层析小波分析去噪压缩多组分气体浓度分布

环氧乙烷工艺中氧气混合器内气体混合及危险性分析

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环氧乙烷工艺中氧气混合器内气体混合及危险性分析

作者：张晓峰浙江海洋大学

学位级别：硕士

气气混合应用在很多化工领域,对混合速度和均匀性都有很高的要求,混合不充分会严重影响反应过程,同时会带来一定的安全隐患。气体浓度分布是判断某空间位置是否具有爆炸危险性的前提,也是危险性分析的基础。本文以工业实际应用为背景,... 详细信息

气气混合应用在很多化工领域,对混合速度和均匀性都有很高的要求,混合不充分会严重影响反应过程,同时会带来一定的安全隐患。气体浓度分布是判断某空间位置是否具有爆炸危险性的前提,也是危险性分析的基础。本文以工业实际应用为背景,采用数值模拟的方法,研究了氧气混合器内气体浓度分布规律,并对氧气混合器进行了风险等级划分。主要工作和成果如下:本文以氧气混合器内气体为研究对象,得到了氧气混合器内气体浓度随时间和空间的变化规律。经过0.2s时已有少量氧气进入主管道,0.4s时所有射流小孔向主管道喷射氧气,4s时氧气混合器出口截面氧气均匀性达到最佳(0.91)且保持稳定;氧气浓度从100%降至约8%的过程中,孔径越大,需要的距离越长,孔径为6mm、5mm和4mm的射流小孔需要的距离分别约为44mm、27mm和16mm。循环气进口速度增大氧气混合均匀性反而变差,而氧气进口速度增大改善了氧气混合均匀性。循环气进口速度为7m/s、14m/s和21m/s时,出口截面氧气均匀性分别为0.95、0.91和0.88。氧气进口速度为4.35m/s、8.7m/s和13.05m/s时,出口截面氧气均匀性分别为0.88、0.91和0.94。正确选择两股进料气进口速度,可以防止回流现象发生,并获得快速均匀混合。小尺寸射流小孔比大尺寸更有利于氧气混合均匀。随着孔径的减小,出口截面氧气均匀性从0.88升高到0.91、0.93。不同直径的环管后风险区直线长度不同。大环上射流小孔中心位置风险区长度为43.1mm,中环为24.3mm,小环为11.4mm。本文对氧气混合器内气体浓度分布规律及危险性的研究,可为环氧乙烷生产工艺中进料气分析和重点风险区域监测提供定性和定量参考。

关键词：气体浓度分布爆炸极限极限氧浓度均匀性氧气混合器风险划分

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冷链运输过程中苹果气调箱气调环境特性研究

冷链运输过程中苹果气调箱气调环境特性研究

作者：初正鹏西安建筑科技大学

学位级别：硕士

冷链物流作为保障产品质量安全链条中的重要一环,已经成为衡量一个国家经济发展水平和物流业发展水平的重要标志。冷链物流的发展,对于促进相关产业的发展,提升产业竞争力,增加农民收入,稳定农民持续增收具有重要意义。现代物流技术的发... 详细信息

冷链物流作为保障产品质量安全链条中的重要一环,已经成为衡量一个国家经济发展水平和物流业发展水平的重要标志。冷链物流的发展,对于促进相关产业的发展,提升产业竞争力,增加农民收入,稳定农民持续增收具有重要意义。现代物流技术的发展,特别是塑料箱式气调保鲜技术,作为新型苹果贮运方式,可以贯穿苹果从采摘、贮藏、储运和零售整个过程,具有造价低、便于管理、可灵活操作的特点。本文建立气调箱内气体流动和传质的三维非稳态数值计算模型,研究气调运输和换气过程中环境参数变化。主要研究工作如下:编写苹果呼吸强度UDF程序,真实模拟苹果呼吸速率随O2和CO2浓度的变化。根据UDF程序及计算模型对气调箱冷藏运输过程进行模拟,得出的O2和CO2组分浓度的变化规律与相关实验数据有较好的一致性,验证了该计算模型的合理性。分析气调箱冷藏运输不同阶段O2和CO2浓度变化及分布规律,得出O2和CO2浓度随时间变化的函数关系。其中,在气调箱冷藏运输4天之后,气调箱内O2浓度可以达到适宜苹果气调运输浓度范围之内,这一结果为气调箱冷藏运输的管理提供了经验。同时,分析了气调运输不同阶段O2和CO2浓度分布,并对其进行了不均匀性评价。通过对比气调箱冷藏运输与普通冷藏运输苹果呼吸速率的变化,研究气调箱冷藏运输对苹果呼吸速率的影响。通过研究运输4天内,气调箱和普通冷藏运输内O2和CO2浓度变化,同时对比呼吸速率的变化,得出气调箱冷藏运输可减小有氧呼吸呼吸速率约73.5%的结论。为贯彻全程保鲜链理念,保证气调箱运输后可快速入库,通过改变送风参数,确定了该气调箱预冷换气过程中的换气速度及换气时长。分别选取0.8m/s、1.2m/s和1.5m/s的送风速度,以出口处CO2变化规律为参考,研究适用于该气调箱的最佳换气速度。通过研究换气过程中不同时刻的CO2排出效率,确立最佳换气时长。本文建立了气调箱冷藏运输过程和换气过程中的气体流动和传质的三维数学求解模型,获得了苹果气调箱冷藏运输过程中O2和CO2浓度变化规律,该结果对于苹果气调箱运输过程中环境控制以及管理水平的提高具有重要参考价值。

关键词：气调箱气体浓度分布呼吸作用 UDF程序数值模拟

运行参数对PEMFC动态响应及能量效率的影响研究

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运行参数对PEMFC动态响应及能量效率的影响研究

作者：刘鑫桐北京建筑大学

学位级别：硕士

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种将氢能直接转换成电能的发电装置,可作为新能源汽车的动力源。车用质子交换膜燃料电池在变载工况下频繁运行,这在一定程度上会加速缩短PEMFC寿命。因此,探究相对湿度和运行温度对PEMFC的动态响应及能量... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种将氢能直接转换成电能的发电装置,可作为新能源汽车的动力源。车用质子交换膜燃料电池在变载工况下频繁运行,这在一定程度上会加速缩短PEMFC寿命。因此,探究相对湿度和运行温度对PEMFC的动态响应及能量效率的影响对于延长PEMFC寿命具有重要意义。首先建立了动态传热(DHT)模型和能量效率(GE)模型;基于水和气体组分的质量守恒方程,分析了MEA内质量传输过程和沿着氢离子传导路径的水传递现象,明确了水含量与运行温度和相对湿度之间的量化关系,考虑了电流密度对水流量的影响,推导出DHT模型;GE模型是在原有的能量效率公式的基础上运用相对湿度和反应物流量之间的耦合变化推导出燃料利用率的具体计算公式,由此完善了能量效率的计算模型;分析了在相对湿度、运行温度和加载幅度的共同作用下对PEMFC的稳态响应特性和动态响应特性的影响。其次搭建了PEMFC的实验测试系统平台,阐述了它的工作原理及所需的实验设备并对不同工况下的单电池进行实验。具体实验参数为:在不同的运行温度(50 C、60 C和70 C)、采用对称和非对称两种加湿方式(相对湿度为50%和100%)进行稳态和动态输出特性的测量。并通过极化曲线、功率密度曲线和动态响应曲线这三种性能评价方式验证了模型的可靠性。最后对仿真和实验结果进行了详细分析,可以得到如下的结论:(1)运行温度对稳态响应和动态响应的影响效果相似,随着运行温度的增加,PEM平均水含量的差值逐渐减小,平均水含量的分布也越均匀,而阳极和阴极催化层的气体组分的分布变化趋势与平均水含量分布变化趋势相反;当对称加湿的相对湿度为100%,运行温度分别为60 C和70 C时,DHT模型所得极化曲线与实验所得极化曲线间的误差为2.18%和3.58%;(2)相对湿度对稳态响应和动态响应的影响存在差异;在稳态工况下提高相对湿度更有助于改善氢离子传导路径中水平衡状态,提高了质子传导率;而改变阳极相对湿度对电流密度的分布影响不大;在动态工况下当相对湿度和加载幅度耦合时,提高阳极侧相对湿度,跨膜的平均水含量的最大值和最小值的差值在增大、平均水含量呈现下降趋势且增加了其分布的不均匀性,当阳极侧相对湿度为50%和100%时,加载前后的差值依序分别为2.9和3.1,3和4.2,此外还对跨膜的电流密度分布有显著的影响,加湿程度越高,电流密度分布更加不均匀,由此可以得知,加载时增加阳极侧相对湿度并没有对改善氢离子传导路径中水平衡状态发挥积极的作用;可作为PEMFC加载过程中水管理的设计和控制依据;(3)基于稳态和瞬态的研究结果,研究了运行温度为60 C下不同的阳极相对湿度对流道内氢气浓度和水蒸气浓度的变化影响规律并解释分析了能量效率的变化趋势。能量效率随着相对湿度的增加而增加;当运行温度为60 C,相对湿度为100%,功率密度增加到110.9m W·cm时,所能达到最大的能量效率为46.88%。

关键词：质子交换膜燃料电池相对湿度水传递气体浓度分布动态响应特性