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题名急冷器内炭黑颗粒流动沉积特性数值模拟
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作者
尚宇勋
虞斌
阴昱石
黄成龙
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机构
南京工业大学机械与动力工程学院
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出处
《化学工程》
北大核心
2025年第10期89-94,共6页
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文摘
为研究急冷器壁面上炭黑颗粒沉积的情况,采用Fluent软件中的DPM(离散项)模型,数值模拟分析不同炭黑烟气入口参数(入口温度T_(in)、入口速度u、颗粒粒径d^(p))对急冷器内沉积率的影响规律,且通过UDF(用户自定义函数)得到的计算结果与相关文献实验数据误差在±5%以内。结果表明:在研究范围内,烟气入口温度越高,急冷器内存在的温度梯度越大,炭黑颗粒在急冷器壁面上的沉积率越高;随着烟气入口速度增大,使得流体湍流动能提高,故颗粒的沉积率随之增大。绝热层壁面和换热管壁面的沉积率分别增加了7.3%—35.2%和10.3%—48.4%。相较于换热管壁面,由于绝热层壁面上的炭黑颗粒速度和受到的热泳力较小,因此绝热层壁面的沉积率总体上小于换热管壁面。同时由于炭黑颗粒粒径的增大,其受到的惯性力增大,颗粒不能较好地随流体而运动,在随流体运动方向改变前就已撞击在壁面,沉积率也随之增大。
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关键词
急冷器
炭黑颗粒
温度梯度
湍流动能
沉积率
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Keywords
quencher
carbon black particle
temperature gradient
turbulent kinetic energy
deposition rate
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分类号
TK175
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名三通道气流式喷嘴雾化特性数值模拟
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作者
黄成龙
虞斌
凌卫平
尚宇勋
段松江
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机构
南京工业大学机械与动力工程学院
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出处
《化学工程》
北大核心
2025年第5期48-53,共6页
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文摘
以燃煤电厂脱硫废水零排放喷雾干燥塔的关键部件喷嘴为研究对象,建立三通道气流式喷嘴的三维模型,通过CFD软件分析气体压力、液体流量和喷嘴出口直径对喷嘴内流场、外流场雾化角和雾化粒径的影响。研究结果表明:增大气体压力,喷嘴出口平均速度增大,液体体积分数减小;增大液体流量,喷嘴出口平均速度减小,液体体积分数增大。喷嘴雾化角受气体压力增大的影响不明显,随着喷嘴出口直径及液体流量的增加,喷嘴雾化角也逐渐增大。雾化角的增大对液滴粒径均匀度影响较小,粒径主要分布在50—90μm,雾化角从50°增加到80°时,雾化颗粒在50—70μm的粒径范围占比最大,且雾化粒径分布相对比较集中。
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关键词
脱硫废水
干燥塔
喷嘴
雾化角
粒径分布
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Keywords
desulfurization wastewater
drying tower
nozzle
atomization angle
particle size distribution
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分类号
TK5
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名壳程内置错位折流板流动传热特性数值模拟
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作者
陈真汕
虞斌
陈帅康
胡加俊
尚宇勋
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机构
南京工业大学机械与动力工程学院
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出处
《压力容器》
北大核心
2025年第5期46-55,共10页
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文摘
针对复合急冷器中二次冷却系统壳程空气的流动与传热问题,提出了一种折流板错位排布的方式。利用Fluent软件模拟分析了折流板错位布置下和传统弓形折流板布置下换热器的传热性能与压降,发现错位布置折流板使壳程流体能够形成螺旋状流动形态;泵功一致下,折流板的错位排布能够实现更高的换热量,节能效果较好,综合性能优于传统的弓形板布置形式。同时,进一步分析了折流板不同的错位排布方式(间距、角度β、缺口率h^(*))对急冷器壳程强化传热的影响规律。结果表明,在不同布置间距条件下,随流动方向板间距均匀增大的S2布置形式的综合换热性能最优;随着错位角增加,换热系数和换热量先增后减,相较于β为180°,β为120°时换热量增加约5.8%,综合性能最佳;随着缺口率增大,压降变化减小,换热系数和换热量减小,相对于h^(*)为0.25,h^(*)为0.45时换热量增加约6.9%。研究结果可为急冷器在性能优化及工程应用方面提供依据。
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关键词
急冷器
二次冷却
错位折流板
数值模拟
强化传热
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Keywords
quencher
secondary cooling
staggered baffles
numerical simulation
heat transfer enhancement
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分类号
TH49
[机械工程—机械制造及自动化]
TK172
[动力工程及工程热物理—热能工程]
TB657.5
[一般工业技术—制冷工程]
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