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水汽在细微颗粒表面异质核化数值分析

东南大学学报（自然科学版） 2007年第5期37卷 833-838页

作者：凡凤仙杨林军袁竹林颜金培东南大学洁净煤发电及燃烧技术教育部重点实验室南京210096

建立蒸汽在同时含有不溶物质与可溶成分的粗糙颗粒表面核化特性数值实验平台,对水汽异质核化晶核形成自由能、成核速率、成核几率、成核临界饱和度、平衡水汽饱和度进行数值分析.结果表明:可溶性盐含量对成核自由能势垒、成核临界饱和... 详细信息

建立蒸汽在同时含有不溶物质与可溶成分的粗糙颗粒表面核化特性数值实验平台,对水汽异质核化晶核形成自由能、成核速率、成核几率、成核临界饱和度、平衡水汽饱和度进行数值分析.结果表明:可溶性盐含量对成核自由能势垒、成核临界饱和度无影响,但对晶核越过自由能势垒进一步长大过程自由能及平衡水汽饱和度影响显著.用自仿射分形理论描述粗糙颗粒表面,将表面粗糙程度与接触角联系起来,研究发现:颗粒表面粗糙度降低了成核自由能势垒,引起成核速率与成核几率迅速增大,成核临界饱和度降低,而对晶核进一步长大过程中水汽的平衡无明显影响.较高的可溶性盐含量有利于核化液滴的长大;颗粒表面越粗糙,越易于核化.

关键词：细微颗粒自仿射分形异质核化数值分析

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短脉冲激光清洗细微颗粒的研究进展

激光技术 2007年第3期31卷 301-305页

作者：陈菊芳张永康孔德军叶霞江苏大学机械工程学院

综述了短脉冲激光清洗细微颗粒技术的研究进展状况,介绍了其研究背景和基本理论模型;阐述了它的应用成果,包括短脉冲激光清洗细微颗粒的“干式”清洗技术和“液膜”清洗技术;总结了该技术对细微颗粒清洗效果的影响因素及规律;并展望了... 详细信息

综述了短脉冲激光清洗细微颗粒技术的研究进展状况,介绍了其研究背景和基本理论模型;阐述了它的应用成果,包括短脉冲激光清洗细微颗粒的“干式”清洗技术和“液膜”清洗技术;总结了该技术对细微颗粒清洗效果的影响因素及规律;并展望了该技术今后的发展方向。

关键词：激光技术激光清洗细微颗粒短脉冲激光综述

细微颗粒在方腔自然对流中输运的格子Boltzmann模拟

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细微颗粒在方腔自然对流中输运的格子Boltzmann模拟

作者：李勇华中科技大学

学位级别：硕士

细微颗粒在流体中的输运作为多相流领域的一类普遍现象,广泛存在于自然界与能源化工生产当中,例如近些年来越来越频发的雾霾天气。鉴于我国现在面临严峻的空气污染(主要是细微颗粒物的污染),对于颗粒污染的控制与治理越来越紧迫。因此,... 详细信息

细微颗粒在流体中的输运作为多相流领域的一类普遍现象,广泛存在于自然界与能源化工生产当中,例如近些年来越来越频发的雾霾天气。鉴于我国现在面临严峻的空气污染(主要是细微颗粒物的污染),对于颗粒污染的控制与治理越来越紧迫。因此,对细微颗粒物在流体中输运规律与特性的研究有重要的意义。随着大型计算机性能的不断提高,数值模拟方法也被迅速的应用到多相流领域的研究中,相对于传统的数值计算方法而言,基于介观模型的格子Boltzmann方法具有较多优点。因此这一方法被广泛的应用于计算流体力学的各个领域,其中包括气固两相流的数值模拟。对于细微颗粒在流体中的输运,很多学者作了相关工作。然而他们多数都是针对等温条件下的研究,对于非等温流场中细微颗粒运动的研究则相对较少。因此本文将采用不可压双分布热格子Boltzmann模型来研究细微颗粒在非等温流场中的输运与沉积特性。首先将格子Boltzmann方法与拉格朗日跟踪法结合,数值计算了等温条件下的细微颗粒在方腔中的输运,并与文献对比,结果吻合较好。然后对细微颗粒在由壁面温差引起的方腔自然对流中的运动进行了数值计算。结果表明,当Rayleigh数较小时,颗粒在流场中形成稳定的准平衡区域,此时粒径大小对颗粒的运动特性的影响较为明显;随着Rayleigh数增大,粒径大小的影响逐渐减弱,当Rayleigh数增大到6×105这一临界值时,粒径大小的影响基本可以忽略;同时,结果还显示,热泳力与布朗扩散效应是影响细微颗粒的主要作用力。最后,进一步研究了细微颗粒在由方腔内的方形冷热源引起的自然对流中的输运。结果发现:Rayleigh数一定时,颗粒的沉积率随着粒径的增加显著增加;Rayleigh数较小时,颗粒在流场方形冷热源周围形成一个环形;随着Rayleigh数增大,颗粒分布越来越均匀,且沉积率也随之减小;Rayleigh数一定时,随着方形冷热源数目的增加,颗粒沉积率增加;而保持冷热源单位长度的表面积一定,将其由竖直放置改为水平放置时,颗粒的沉积率也会增加。

关键词：气固两相流细微颗粒格子Boltzmann方法不可压双分布模型拉格朗日跟踪

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扰流场内细微颗粒团聚过程研究

扰流场内细微颗粒团聚过程研究

作者：张猛中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

细微颗粒在工业行业中十分常见,是造成雾霾天气的主要原因。传统除尘设备难以对其进行捕捉,在传统除尘设备前添加颗粒预处理装置(湍流聚并器)成为提高颗粒分离效率的有效办法。但目前湍流团聚研究尚未充分,限制了湍流聚并器的发展与改... 详细信息

细微颗粒在工业行业中十分常见,是造成雾霾天气的主要原因。传统除尘设备难以对其进行捕捉,在传统除尘设备前添加颗粒预处理装置(湍流聚并器)成为提高颗粒分离效率的有效办法。但目前湍流团聚研究尚未充分,限制了湍流聚并器的发展与改进。本文研究了湍流场内细微颗粒团聚特性,主要工作如下:首先,建立计算流体力学(CFD)耦合离散元方法(DEM)数值计算模型,选择大涡湍流模型,修正带有液桥力的颗粒接触模型。实现湍流场内细微颗粒的团聚过程模拟。其次,将利用CFD+DEM耦合计算模型研究扰流柱结构对颗粒团聚的影响,扰流结构改变因素包括扰流柱大小、横向间距、纵向间距、行数、排列方式以及扰流柱形式等。结果表明,扰流柱结构对颗粒的团聚效率有着重要影响。同时定义无量纲参数K来评判团聚效果好坏,探寻湍流特征参数与团聚效率之间的规律。再次,耦合了湍流特征参数与团聚效率的关系,修正了湍流团聚核函数,添加了修正系数α(团聚效率)。结果表明,加载了修正后的颗粒团聚核函数的模拟结果明显更加接近实际情况。最后,利用欧拉多相流模型耦合颗粒群平衡模型(PBM),同时通过Fluent软件的UDF功能嵌入修正后的颗粒团聚核函数,研究湍流聚并器结构对颗粒团聚效果的影响。结果表明:锯齿型湍流聚并器的团聚效果最好;将水平于来流方向的产涡元件长度与垂直于来流方向的产涡元件长度的比值记为a/b,小a/b比值有着更好的团聚效果;湍流聚并器的行、列间距应当适中选取,过大或者过小都会减弱细微颗粒的团聚效果;顺排和错排的团聚效果差别不大;团聚效率随着行数的增加而增加,随之保持稳定,但行数不宜过多,会导致较大的流动阻力。同时,无论湍流聚并器的类型如何,团聚效率最好时,所对应的行间距以及列间距均相同。

关键词：数值模拟湍流场细微颗粒湍流聚并器

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微通道内纳米流体传热和细微颗粒分选研究

微通道内纳米流体传热和细微颗粒分选研究

作者：王文杭州电子科技大学

学位级别：硕士

纳米流体、悬浮液中的细微颗粒分选都属于颗粒流的范畴。微通道内颗粒流传质传热问题广泛存在制药、生物、食品、能源、化工等领域,已经成为近几年的研究热点。在能源方面,用传统的冷却工质的微通道热沉已经不能满足高强度的散热要求,... 详细信息

纳米流体、悬浮液中的细微颗粒分选都属于颗粒流的范畴。微通道内颗粒流传质传热问题广泛存在制药、生物、食品、能源、化工等领域,已经成为近几年的研究热点。在能源方面,用传统的冷却工质的微通道热沉已经不能满足高强度的散热要求,需要发展用纳米流体冷却的微通道热沉。在药物筛选方面,微通道内细微颗粒的分选具有良好的应用前景。首先,综述了纳米流体导热机理、纳米流体在微通道热沉中的应用研究及研究方法,发现有关纳米流体强化传热的机理及影响因素还不够多,关于微通道内的流动、换热规律的研究还不够深入,还有待进一步探索和研究。此外,还对微通道内颗粒分选技术进行综述,发现针对粒径为0.5-5μm的细微颗粒,单一的分选技术不能达到要求,需要耦合热泳分选和惯性分选技术。其次,介绍微尺度流动的基本方程、边界条件、流动状态以及微尺度流场的影响因素,理解微尺度流场的理论知识;详细介绍了纳米流体、颗粒分选采用的两相流模型,并对整个数值模拟过程的方法和过程做了阐述。然后,在考虑了温度、粘度、浓度、布朗和热泳运动的相互作用后,建立了非均匀两相模型,以研究Al2O3-水纳米流体作为冷却剂在微通道热沉中流动换热情况。通过数值模拟,得到微通道热沉中纳米流体的流动换热的机理及规律,结果发现:在非均匀两相模型中,纳米流体在微通道热沉中的换热性能优于单相模型,并且当纳米流体粒径小于20nm时主要强化换热机制为布朗运动,而当粒径大于20nm时主要换热机制为热泳运动;雷诺数、纳米流体质量分数、粒径引起换热增强的机理可通过NBT解释,在此基础上,选择最佳的体积分数和粒径。此外,梯形凹槽结构能够破坏边界层,阻断热充分发展,增强换热。在微通道热沉结构方面,选择最优的纳米流体,对微通道热沉进出口位置及梯形凹槽的结构参数进行优化,发现L1/L2=0.75时梯形凹槽微通道热沉的换热效果最差,设计中应当避免。最优的梯形凹槽宽度比为W1/W2=1.4。最后,分析悬浮液中颗粒的受力状态,得到对颗粒分选影响作用较大的力。设计了两款分选器,分别为热泳分选器和热泳耦合分选器。数值模拟热泳分选器在不同的壁面温差、入口流速、入口流速比下颗粒的分离效率、运动轨迹、侧向位移等,发现小的入口流速、大的入口流速比、大的温差有利于颗粒分选。热泳耦合分选规律方面,虽然有收缩-扩张区域的存在,但并未实现颗粒捕捉,惯性力的作用极小。但是收缩-扩张区的存在能够改变温度梯度,并且随着收缩-扩张比Ha/Hb的减小,温度梯度逐渐增大,从而提高分选效果。此外,搭建MicroPIV系统实验平台,对热泳耦合分选器进行实验研究,以此验证热泳耦合分选器数值模拟规律的正确性。

关键词：微通道纳米流体细微颗粒分选数值模拟

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细微颗粒全球吐纳图

新知客 2010年第11期 52-53页

作者：夏语

NASA绘制的一张全球空气颗粒污染浓度图,让我们更直观地了解了全世界各个地区极细微颗粒的分布,这些直径小于2.5微米的颗粒直接与我们的心肺健康相关。

关键词：细微颗粒污染浓度中国中东部成像光谱仪非洲撒哈拉大气结构张图卫星数据中等分辨率指空

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持续阻止最细微颗粒的增加

现代制造 2014年第24期 58-58,60页

作者： KURT PALZ

在磨削硬质合金工件的加工过程中，随着持续磨削加工作业的进行，切削液里的最细微颗粒粉尘会增加，这样会影响加工作业和导致加工设备加剧磨损。因此，需滤清切削液并清除切削液中最细微的颗粒粉尘。

关键词：细微颗粒加工过程磨削加工切削液硬质合金加工设备作业粉尘

燃煤电站有害金属元素、细微颗粒及温室气体排放问题

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能源研究与利用 2001年第4期 29-32页

作者：周一工上海锅炉厂有限公司上海200245

燃煤电站的污染物排放控制是环境保护的重要内容。介绍了近年来发达国家对燃煤电站有害金属元素、细微颗粒及温室气体排放问题的认识。

关键词：燃煤电站有害金属元素细微颗粒温室气体排放控制环境保护环境污染

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高炉内细微颗粒静态停滞数值分析

钢铁译文集 2005年第1期 1-6页

作者： Sungging Pintowantoro 宋灿阳（译）洪灶熬（校）

随着高炉喷煤比的提高，将会产生大量未燃煤粉颗粒和碎焦，破坏高炉内料柱的透气性。因此，了解填充层内粉末流动特性的重要性日益增加。尽管已经有了关于填充层内粉末的动态或完全停滞状态特性的报道，但是对高炉内粉末的动态和停滞状... 详细信息

随着高炉喷煤比的提高，将会产生大量未燃煤粉颗粒和碎焦，破坏高炉内料柱的透气性。因此，了解填充层内粉末流动特性的重要性日益增加。尽管已经有了关于填充层内粉末的动态或完全停滞状态特性的报道，但是对高炉内粉末的动态和停滞状态行为采取分别处理的方法还未见报道。在本文中，利用包含粉末静态特性公式的“四流体模型”，通过数值模拟，对粉末的静态行为进行了测试。模拟结果与三种不同喷煤比（100、200和250kg／t）条件下测得的炉内二维温度分布情况进行了比较，以求验证。该模型可用于高喷煤比操作条件下对炉内粉末静态停滞进行定量分析。在100、150、200和225kg／t不同喷煤比条件下，大量粉末静态停滞分别出现在中心死料柱下部、风口平面上方和下方以及炉身上部，有少量的粉末静态停滞在回旋区域，遍及死料柱表面。

关键词：炼铁工艺高炉细微颗粒静态停滞透气性