摘要：目的为了解决雾化法磁性磨料制备过程中,雾化喷嘴容易发生冲蚀磨损而无法形成有效流场的问题,分析雾化喷嘴的冲蚀磨损机理,为雾化喷嘴的设计提供理论依据。方法选用Al2O3硬质磨料颗粒、Si C材料的喷嘴,运用理论分析与计算机模拟(CFD)相结合的方法,探究雾化喷涂冲蚀磨损的机理,并研究雾化压力与最大冲蚀磨损率的关系。结果运用理论分析,得出了雾化喷嘴的冲蚀磨损形式为脆性断裂与微切削两种。运用CFD计算机模拟分析,得出了雾化喷嘴的冲蚀磨损分布图,其冲蚀磨损率随着雾化压力的增加而增加。当雾化压力为3 MPa时,雾化喷嘴的最大冲蚀磨损率达到了5.3×10-7 kg/(m2·s);当雾化压力为5 MPa时,雾化喷嘴的最大冲蚀磨损率达到了1.3×10-6 kg/(m2·s),较3 MPa时增加了59%。结论可以采取将硬质磨料注入与雾化工序分离的方法来改进雾化喷嘴的结构,从而减少在制备磁性磨料过程中硬质磨料颗粒对雾化喷嘴内壁的冲蚀磨损。

摘要：气固两相流相浓度是工业亟需的一个难以准确测量的重要参数。该文从工业应用角度出发 ,设计了一种带有对称边保护极板的螺旋形状表面板电容式相浓度传感器。采用三维有限元方法和正交试验设计方法相结合对传感器结构进行了优化设计。经实验验证 ,其检测场均匀性误差低于5 % ,显著地改善了电容传感器的“软场效应”,有效地减小了相分布及流型变化对测量结果的影响 ;与电容式速度传感器等组合成一体化装置 ,可用于在线测量气送粉体的瞬时流量。已在现场应用 。

摘要：为了研究气-固两相流双层雾化器的上层辅助雾化器锥角大小对雾化后液滴的大小以及整个雾化过程稳定性的影响,基于设计的一种新型气-固两相流双层雾化器方案,通过运用Solid Works软件构建出气-固两相流双层雾化器的三维实体模型,并采用Fluent软件对模型进行数值模拟,探讨双层雾化器的结构和工艺参数对流场的作用规律,研究气-固两相流双层雾化器在不同上层辅助雾化器锥角参数时的流场特征。结果表明,最优上层辅助雾化器锥角为40°。

摘要：气-固两相流相关参数的实时检测对过程控制和高效运行具有重要的意义。针对现有气-固两相流参数检测法的缺陷,依据经典声发射理论,设计一套空气-玻璃微珠的声发射信号检测装置,进行试验并评价。选用不同粒径的玻璃微珠在撞击速度分别为1.98m/s、2.80m/s、3.40m/s和4.00m/s下,获取气-固两相流的速度、粒径的声发射信号,并采用功率谱估计对其进行分析。试验发现,功率谱估计的幅值、面积与固相颗粒的撞击速度、粒径呈良好的线性关系,通过验证试验,粒径检测的相对误差小于8.5%。因此,声发射结合功率谱估计的方法测量固相颗粒粒径是可行的。

摘要：为探究陶瓷干法造粒气-固两相流混合过程挡板对粉体混合效果影响,构建欧拉气-固两相流模型分析空气与粉体相互作用,简化造粒区域并建立粉体混合过程三维物理模型,采用滑移网格法、多重参考系法模拟造粒室旋转运动,修正RNG离散模型分析湍流状态。根据径向及轴向粉体体积分数分布、速度场探究不同挡板对粉体混合影响,并改进挡板位置和结构以提高粉体混合程度。结果表明:当造粒室内分别含矩形壁挡板、矩形底挡板、半圆形壁挡板时,粉体轴向体积分数高于0. 27的区域分别占总面积29%、40%、37%;粉体径向体积分数高于0. 29的区域分别占总面积24%、15%、33%;粉体轴向平均速度分别为0. 4 m/s、0. 5 m/s、0. 6 m/s;对不同粒径的粉体进行密度测定实验,当造粒室内含矩形壁挡板时,粉体密度基本为1. 9 g/cm3,一致性较好。该结果显示矩形壁挡板造粒室内的粉体堆积程度最低,粉体混合性能最优,该模型及结果能够有助于提高对陶瓷干法造粒室气固两相流流场的理解,并对造粒室挡板设计优化提供一定理论指导。

摘要：针对传统饲料粉碎机存在分离效率低的问题,提出了一种可实现单机上循环粉碎的新型物料分离原理的饲料粉碎机,该结构有效地破坏了环流层的影响。基于有限元思想,利用FLUENT软件对粉碎机分离装置内的气-固两相流场进行了数值模拟,获得了影响分离效率的重要因数,对物料分离效率及其影响因素的关系进行了分析。模拟分析与试验研究取得了较为一致的结果,为该粉碎机的设计及研究提供了一定理论根据。

摘要：针对当前国内仓储散粮出仓效率低、劳动强度大、作业环境差的问题。基于气力输送原理设计了一款可移动吸粮机,并对设备进行了整体布局,对关键部位进行了优化设计。以小麦颗粒为研究对象,基于气-固两相流理论计算了装备关键参数风压、风量,针对吸粮机吸嘴的内外筒面积比和气力输送速度对吸粮机吸嘴产量和阻力影响进行了实验分析,实验结果表明当内外筒面积比为0.56,输送风速为24 m/s时输送产量最高。

摘要：气-固两相流中固相信息的实时检测广泛应用于工业中的各个方面,特别是天然气开采过程中面临的出砂监测问题.为了丰富现有固相颗粒监测方法和技术,本文通过分析气-砂两相流流动撞击管壁激励的振动信号特征,开展气井出砂实时监测室内研究.本文利用加速度传感器感受砂粒撞击管壁的一次信号,随后通过信号调理、采集并转化为所需出砂信息.通过设计室内实验,对不同流速下的气流信号、不同携砂流速下的气-砂两相流信号、不同出砂率下的气-砂两相流信号进行时-频特征分析,结果表明14.0～18.0,kHz频段内气流信号幅值波动稳定且幅值较小,该频段为气井出砂监测的特征频段.进一步增加砂流量率,发现特征频段内的振动能量随含砂率的增加而增加,进一步验证了该出砂特征频段的有效性,并建立了气体流速与振动能量关系数学模型.本研究方法为后续较复杂的水-砂两相流、气-砂多相流流体中的固相检测研究奠定了良好的基础.

摘要：风选室是气力风选机实现不同直径的砂石颗粒分级的关键,选取气力风选机分选室作为计算域物理模型,采用标准的κ-ε湍流模型和随机颗粒轨道模型及其两相耦合求解对分选室内的气-固两相流进行数值模拟。在一定的边界条件下,研究对分选室内离散相砂石的分选效果的影响因素,确定有利于分级的气力风选机分选室的结构参数,根据数值模拟结果完成风选室的设计。

摘要：为强化气相换热,将流化床换热防垢节能技术和气相换热过程相结合,设计并构建了一套气-固循环流化床换热装置。以空气和玻璃珠颗粒作为工质,利用热电阻和差压传感器,系统地考察了颗粒加入量、空气流量和热通量等操作参数对于其传热性能和压降的影响。研究结果表明,玻璃珠颗粒的加入可以明显地强化气相的传热。实验范围内,最大的传热增强因子为33.4%,所对应的操作参数为ε=1.5%,Vg=19.78 m3·h^(-1)和q=1 kW·m^(-2),相应的压降比率不超过2.5%。传热增强因子随颗粒加入量和空气流量的增加呈现出波动的趋势。空气流量较低时,传热增强因子随着热通量的增加而增大;随着空气流量的增加,热通量对传热增强因子的影响减小。构建了操作参数对传热性能和压降影响的三维图,以利于选择适宜的操作参数范围。研究结果有利于流化床换热防垢节能技术在气相换热过程中的应用。