本文關(guān)鍵詞：顆粒簾換熱器中氣粒兩相流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：本課題以熱力設(shè)備的煙氣余熱回收利用為背景,根據(jù)氣固兩相快速熱平衡的原理,設(shè)計(jì)并搭建了一套基于單級(jí)換熱單元的顆粒簾氣固流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并在該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上開(kāi)展了包括氣體變徑均流裝置均流特性以及氣粒兩相流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究工作。主要研究成果總結(jié)如下:(1)總結(jié)了熱力設(shè)備煙氣余熱回收技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了顆粒簾換熱器的技術(shù)原理,設(shè)計(jì)了一套以現(xiàn)役典型1t/h工業(yè)鍋爐的煙氣余熱回收為工程應(yīng)用背景的顆粒簾氣固流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。所設(shè)計(jì)的顆粒簾氣固流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由換熱單元本體、顆粒給料系統(tǒng)、顆粒收集系統(tǒng)、模擬煙氣系統(tǒng)、氣體變徑均流裝置、流動(dòng)參數(shù)測(cè)量裝置以及顆粒循環(huán)回送系統(tǒng)共七部分組成,最后根據(jù)此設(shè)計(jì)方案搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。(2)開(kāi)展了顆粒簾換熱器中氣體變徑均流裝置均流特性的實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)顆粒簾氣固流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計(jì)了基于散裝填料、規(guī)整填料及方形孔板組合而成的6種不同結(jié)構(gòu)形式的氣體變徑均流裝置,測(cè)得了各變徑均流裝置出口氣流的縱向與橫向分布及其流動(dòng)阻力,通過(guò)引入相對(duì)均方根值σ量化了各變徑均流裝置出口氣流分布的均勻程度,得到了滿足實(shí)驗(yàn)精度要求的最佳氣體變徑均流裝置結(jié)構(gòu)方案,分析了氣流速度對(duì)最佳變徑均流裝置均流效果的影響。(3)開(kāi)展了顆粒簾換熱器中氣粒兩相流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究。為揭示顆粒簾換熱器中氣粒兩相間的動(dòng)力學(xué)特性,實(shí)驗(yàn)研究了靜止氣流中自由下落顆粒簾的結(jié)構(gòu)特性,并研究了在常溫空氣狀態(tài)下不同進(jìn)氣速度、顆粒粒徑、顆粒簾初始厚度、顆粒下落質(zhì)量流量等因素對(duì)顆粒簾落點(diǎn)水平偏移量、顆粒簾沿程厚度及下落輪廓、顆粒簾后部氣流速度分布、顆粒簾橫截面平均空隙率分布的影響規(guī)律及形成機(jī)理,建立了相關(guān)數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型并繪制了相關(guān)特性曲線圖。本課題對(duì)顆粒簾換熱器中氣粒兩相流動(dòng)特性的研究成果為顆粒簾換熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與氣粒兩相換熱過(guò)程的研究奠定了理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：煙氣余熱回收 顆粒簾換熱器 變徑均流裝置 均流特性 氣粒兩相 流動(dòng)特性
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK172;TK115
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-28
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 煙氣余熱回收過(guò)程存在的主要問(wèn)題11-15
• 1.2.1 煙氣低溫腐蝕11-12
• 1.2.2 受熱面積灰堵塞12-14
• 1.2.3 傳熱溫差減小14-15
• 1.3 煙氣余熱回收的典型方式15-27
• 1.3.1 直接交換15-22
• 1.3.2 熱功轉(zhuǎn)換22-25
• 1.3.3 余熱制冷25-27
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容27-28
• 第二章 顆粒簾換熱器的技術(shù)原理28-36
• 2.1 氣固兩相快速熱平衡原理28-29
• 2.2 顆粒簾換熱器典型結(jié)構(gòu)29-32
• 2.3 顆粒簾換熱器技術(shù)特征32-34
• 2.4 小結(jié)34-36
• 第三章 顆粒簾氣固流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)36-52
• 3.1 技術(shù)要求36
• 3.2 方案設(shè)計(jì)36
• 3.3 系統(tǒng)組成36-51
• 3.3.1 換熱單元本體37-39
• 3.3.2 顆粒給料系統(tǒng)39-43
• 3.3.3 顆粒收集系統(tǒng)43-44
• 3.3.4 模擬煙氣系統(tǒng)44
• 3.3.5 氣體變徑均流裝置44-45
• 3.3.6 流動(dòng)參數(shù)測(cè)量裝置45-46
• 3.3.7 顆粒循環(huán)回送系統(tǒng)46-51
• 3.4 小結(jié)51-52
• 第四章 變徑均流裝置均流特性實(shí)驗(yàn)研究52-62
• 4.1 引言52
• 4.2 變徑均流裝置結(jié)構(gòu)52-54
• 4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及測(cè)試方法54-57
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)54
• 4.3.2 測(cè)試方法54-57
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析57-60
• 4.4.1 變徑均流裝置出口氣流分布57-59
• 4.4.2 均流裝置對(duì)氣流的流動(dòng)阻力59
• 4.4.3 氣流速度對(duì)均流效果的影響59-60
• 4.5 小結(jié)60-62
• 第五章 氣粒兩相流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究62-84
• 5.1 引言62
• 5.2 顆粒特性62-63
• 5.3 研究?jī)?nèi)容及方法63-71
• 5.3.1 研究?jī)?nèi)容63-66
• 5.3.2 研究方法66-71
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析71-82
• 5.4.1 靜止氣流中自由下落顆粒簾結(jié)構(gòu)特性71-72
• 5.4.2 進(jìn)氣速度對(duì)氣粒兩相流動(dòng)特性的影響72-74
• 5.4.3 顆粒粒徑對(duì)氣粒兩相流動(dòng)特性的影響74-77
• 5.4.4 顆粒簾厚度對(duì)氣粒兩相流動(dòng)特性的影響77-80
• 5.4.5 顆粒質(zhì)量流量對(duì)氣粒兩相流動(dòng)特性的影響80-82
• 5.5 小結(jié)82-84
• 總結(jié)與展望84-86
• 全文總結(jié)84-85
• 對(duì)未來(lái)工作的展望與建議85-86
• 參考文獻(xiàn)86-92
• 致謝92-93
• 附錄（攻讀學(xué)位期間所取得的學(xué)術(shù)成果及參與課題）93

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本文編號(hào)：957565