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饱和含水冻土区埋地管道水热耦合数值模拟
被引量:
4
1
作者
付俊鹏
马贵阳
《西安石油大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2011年第6期66-69,82,共5页
通过对冻土区管道运行研究,提出针对管道安全运行的措施.采用有限容积法,得到多年冻土多孔介质水热耦合数学模型,地表面温度采用随年周期性变化条件,应用SIMPLER算法对模型进行数值求解.通过对无保温层和有相同厚度两种保温材质的管道...
通过对冻土区管道运行研究,提出针对管道安全运行的措施.采用有限容积法,得到多年冻土多孔介质水热耦合数学模型,地表面温度采用随年周期性变化条件,应用SIMPLER算法对模型进行数值求解.通过对无保温层和有相同厚度两种保温材质的管道在春季、夏季和冬季的土壤温度场进行数值模拟,显示在地表温度波动的条件下,热流密度随土壤温度波动呈现周期性变化.在长期运行管道中,无保温措施的管道周围冻土融化剧烈,管壁热流密度大且振幅波动大.使用厚度为40mm的两种保温材料中,40 mm聚氨酯保温效果较好.冻土区运行管道应加敷导热系数较小的保温材料,可极大降低融化深度,保护管道安全运行.
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关键词
冻土区
埋地管道
保温层
水热耦合
数值模拟
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职称材料
基于谢尔宾斯基地毯模型对烧结矿散料有效导热系数的研究
被引量:
1
2
作者
付俊鹏
蔡九菊
《冶金能源》
2017年第A01期59-61,共3页
谢尔宾斯基地毯模型是基于分形理论针对自然界中非规则随机分布颗粒群高精度的数学分析方法。基于谢尔宾斯基地毯模型预测烧结矿散料有效导热系数,并通过与文献数据对比,没有应用经验公式、参数,公式推导采用具有实际物理含义的参数。...
谢尔宾斯基地毯模型是基于分形理论针对自然界中非规则随机分布颗粒群高精度的数学分析方法。基于谢尔宾斯基地毯模型预测烧结矿散料有效导热系数,并通过与文献数据对比,没有应用经验公式、参数,公式推导采用具有实际物理含义的参数。在谢尔宾斯基地毯边长L=13、分形尺度C=7和阶数n变化条件下,得出在空隙为0~0.7范围内,烧结矿导热系数为0.55~2.87W/mk,并得出导热系数与散料空隙率的函数关系,实现与实验数据较好的吻合。
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关键词
烧结矿散料
导热系数
谢尔宾斯基地毯
多孔介质
分形模型
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职称材料
基于DEM的方筒仓内烧结散料流动特性研究
被引量:
4
3
作者
付俊鹏
蔡九菊
《烧结球团》
北大核心
2019年第5期12-17,共6页
借助离散元方法(DEM)对方筒仓内烧结散料流动特性开展研究。建立三维方筒仓烧结散料床模型,着重研究仓体结构参数对散体流动特性的影响,包括筒仓直径、填充高度、出口直径和料斗顶半角以及它们对散体流动速度、孔隙率和堆密度在仓体内...
借助离散元方法(DEM)对方筒仓内烧结散料流动特性开展研究。建立三维方筒仓烧结散料床模型,着重研究仓体结构参数对散体流动特性的影响,包括筒仓直径、填充高度、出口直径和料斗顶半角以及它们对散体流动速度、孔隙率和堆密度在仓体内轴向及径向的分布特征,并以烧结散料在仓体内的微动力参数来表征物料流动的特性规律。研究结果表明:排料斗直径对烧结散料流动速度的影响最大,料层填充高度对其影响最小;料斗顶半角对烧结散料流动形态影响最大,使散料流动状态由中心流向质量流转换。同时,随着仓体直径的逐渐增大,烧结散料层内由流动模式变化引起的分布不均匀现象可得到改善。
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关键词
烧结散料
流动特性
筒仓
离散元方法
结构参数
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职称材料
烧结矿散料床空隙率的DEM仿真研究
被引量:
2
4
作者
付俊鹏
蔡九菊
《烧结球团》
北大核心
2019年第6期7-11,共5页
为了研究烧结矿散料床空隙率的空间分布特征,采用离散元分析方法(DEM)建立竖式烧结流动模型,分析烧结矿流动过程中的料层流动形态、床层几何因子对料层高度方向和径向空隙率分布的影响。结果表明:在料层高度方向上,散料床空隙率根据流...
为了研究烧结矿散料床空隙率的空间分布特征,采用离散元分析方法(DEM)建立竖式烧结流动模型,分析烧结矿流动过程中的料层流动形态、床层几何因子对料层高度方向和径向空隙率分布的影响。结果表明:在料层高度方向上,散料床空隙率根据流动特性的变化显著呈现3种分布形态;随料层高度和床层几何因子的增加,空隙率逐渐减小;空隙率沿径向在近壁面处获得最大值,随位置远离壁面,空隙率分布波动减弱数值逐渐减小。同时研究了颗粒形态对空隙率径向分布特征的影响,发现非球形颗粒的料层空隙率沿径向的分布更接近经验公式的预测值。
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关键词
烧结散料床
空隙率
径向分布
床层几何因子
离散元分析方法
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职称材料
竖式烧结矿冷却装置内气固热交换的数值研究
被引量:
7
5
作者
付俊鹏
蔡九菊
《冶金能源》
2019年第2期3-7,共5页
应用竖炉散料气固换热模型,分析了在固定换热设备结构时,吨矿风量、空气入口温度、烧结矿入口温度对空气出口温度、烧结矿出口温度、余热回收火用的影响。通过对比实际生产数据与计算数据验证了换热模型合理性,最后利用正交实验优化操...
应用竖炉散料气固换热模型,分析了在固定换热设备结构时,吨矿风量、空气入口温度、烧结矿入口温度对空气出口温度、烧结矿出口温度、余热回收火用的影响。通过对比实际生产数据与计算数据验证了换热模型合理性,最后利用正交实验优化操作参数改善回收火用量。研究结果表明:随着吨矿风量增大,空气和烧结矿出口温度降低;随着空气和烧结矿入口温度升高,空气和烧结矿出口温度升高;余热回收火用随吨矿风量和空气入口温度增大而降低,随烧结矿入口温度升高而增大;当空气入口温度20℃,吨矿风量900m^3/t,烧结矿入口温度750℃时,余热回收效果最优。
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关键词
竖式烧结矿冷却
气固热交换
数值研究
余热回收
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职称材料
题名
饱和含水冻土区埋地管道水热耦合数值模拟
被引量:
4
1
作者
付俊鹏
马贵阳
机构
辽宁石油化工大学石油天然气工程学院
出处
《西安石油大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2011年第6期66-69,82,共5页
基金
辽宁省自然科学基金项目"冻土区埋地管道周围土壤水热力耦合问题研究"(编号:20082186)
文摘
通过对冻土区管道运行研究,提出针对管道安全运行的措施.采用有限容积法,得到多年冻土多孔介质水热耦合数学模型,地表面温度采用随年周期性变化条件,应用SIMPLER算法对模型进行数值求解.通过对无保温层和有相同厚度两种保温材质的管道在春季、夏季和冬季的土壤温度场进行数值模拟,显示在地表温度波动的条件下,热流密度随土壤温度波动呈现周期性变化.在长期运行管道中,无保温措施的管道周围冻土融化剧烈,管壁热流密度大且振幅波动大.使用厚度为40mm的两种保温材料中,40 mm聚氨酯保温效果较好.冻土区运行管道应加敷导热系数较小的保温材料,可极大降低融化深度,保护管道安全运行.
关键词
冻土区
埋地管道
保温层
水热耦合
数值模拟
Keywords
frozen soil area
buried oil pipeline
thermal insulation layer
water-thermal coupling
numerical simulation
分类号
TE867 [石油与天然气工程—油气储运工程]
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职称材料
题名
基于谢尔宾斯基地毯模型对烧结矿散料有效导热系数的研究
被引量:
1
2
作者
付俊鹏
蔡九菊
机构
东北大学冶金学院国家工业生态重点实验室
出处
《冶金能源》
2017年第A01期59-61,共3页
文摘
谢尔宾斯基地毯模型是基于分形理论针对自然界中非规则随机分布颗粒群高精度的数学分析方法。基于谢尔宾斯基地毯模型预测烧结矿散料有效导热系数,并通过与文献数据对比,没有应用经验公式、参数,公式推导采用具有实际物理含义的参数。在谢尔宾斯基地毯边长L=13、分形尺度C=7和阶数n变化条件下,得出在空隙为0~0.7范围内,烧结矿导热系数为0.55~2.87W/mk,并得出导热系数与散料空隙率的函数关系,实现与实验数据较好的吻合。
关键词
烧结矿散料
导热系数
谢尔宾斯基地毯
多孔介质
分形模型
Keywords
sinter ore
packed thermal conductivity
sierpinski carpet
porous media
fractal model
分类号
TF046.4 [冶金工程—冶金物理化学]
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职称材料
题名
基于DEM的方筒仓内烧结散料流动特性研究
被引量:
4
3
作者
付俊鹏
蔡九菊
机构
东北大学冶金学院
东北大学国家环境保护生态工业重点实验室
出处
《烧结球团》
北大核心
2019年第5期12-17,共6页
基金
国家重点研发技术项目(2017YFB0304200)
国家自然科学基金资助项目(51734004)
文摘
借助离散元方法(DEM)对方筒仓内烧结散料流动特性开展研究。建立三维方筒仓烧结散料床模型,着重研究仓体结构参数对散体流动特性的影响,包括筒仓直径、填充高度、出口直径和料斗顶半角以及它们对散体流动速度、孔隙率和堆密度在仓体内轴向及径向的分布特征,并以烧结散料在仓体内的微动力参数来表征物料流动的特性规律。研究结果表明:排料斗直径对烧结散料流动速度的影响最大,料层填充高度对其影响最小;料斗顶半角对烧结散料流动形态影响最大,使散料流动状态由中心流向质量流转换。同时,随着仓体直径的逐渐增大,烧结散料层内由流动模式变化引起的分布不均匀现象可得到改善。
关键词
烧结散料
流动特性
筒仓
离散元方法
结构参数
Keywords
sintering bulk solid
flow characteristics
silo
DEM
structural parameters
分类号
TP046.4 [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
烧结矿散料床空隙率的DEM仿真研究
被引量:
2
4
作者
付俊鹏
蔡九菊
机构
东北大学冶金学院
东北大学国家环境保护生态工业重点实验室
出处
《烧结球团》
北大核心
2019年第6期7-11,共5页
基金
国家重点研发计划(2017YFB0304200)
国家自然科学基金资助项目(51734004)
文摘
为了研究烧结矿散料床空隙率的空间分布特征,采用离散元分析方法(DEM)建立竖式烧结流动模型,分析烧结矿流动过程中的料层流动形态、床层几何因子对料层高度方向和径向空隙率分布的影响。结果表明:在料层高度方向上,散料床空隙率根据流动特性的变化显著呈现3种分布形态;随料层高度和床层几何因子的增加,空隙率逐渐减小;空隙率沿径向在近壁面处获得最大值,随位置远离壁面,空隙率分布波动减弱数值逐渐减小。同时研究了颗粒形态对空隙率径向分布特征的影响,发现非球形颗粒的料层空隙率沿径向的分布更接近经验公式的预测值。
关键词
烧结散料床
空隙率
径向分布
床层几何因子
离散元分析方法
Keywords
sinter bulk solid bed
porosity
radial distribution
geometry factor of sinter bulk solid bed
Discrete Element Method(DEM)
分类号
TF046.4 [冶金工程—冶金物理化学]
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
竖式烧结矿冷却装置内气固热交换的数值研究
被引量:
7
5
作者
付俊鹏
蔡九菊
机构
东北大学冶金学院
出处
《冶金能源》
2019年第2期3-7,共5页
基金
国家重点研发技术项目(2017YFB0304200)
国家自然科学基金项目(51734004)
文摘
应用竖炉散料气固换热模型,分析了在固定换热设备结构时,吨矿风量、空气入口温度、烧结矿入口温度对空气出口温度、烧结矿出口温度、余热回收火用的影响。通过对比实际生产数据与计算数据验证了换热模型合理性,最后利用正交实验优化操作参数改善回收火用量。研究结果表明:随着吨矿风量增大,空气和烧结矿出口温度降低;随着空气和烧结矿入口温度升高,空气和烧结矿出口温度升高;余热回收火用随吨矿风量和空气入口温度增大而降低,随烧结矿入口温度升高而增大;当空气入口温度20℃,吨矿风量900m^3/t,烧结矿入口温度750℃时,余热回收效果最优。
关键词
竖式烧结矿冷却
气固热交换
数值研究
余热回收
Keywords
vertical sinter cooling furnace
gas-solid heat transfer
numerical research
waste heat recovery
分类号
TF31 [冶金工程—冶金机械及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
饱和含水冻土区埋地管道水热耦合数值模拟
付俊鹏
马贵阳
《西安石油大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2011
4
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职称材料
2
基于谢尔宾斯基地毯模型对烧结矿散料有效导热系数的研究
付俊鹏
蔡九菊
《冶金能源》
2017
1
在线阅读
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职称材料
3
基于DEM的方筒仓内烧结散料流动特性研究
付俊鹏
蔡九菊
《烧结球团》
北大核心
2019
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
烧结矿散料床空隙率的DEM仿真研究
付俊鹏
蔡九菊
《烧结球团》
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
竖式烧结矿冷却装置内气固热交换的数值研究
付俊鹏
蔡九菊
《冶金能源》
2019
7
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职称材料
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