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错排降膜阵列气液交叉流界面捕集PM2.5的传质类比模型 被引量：6
1
作者 李季 郑志坚 +3 位作者 朱家骅 夏素兰 李勇 文浩 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期4238-4245,共8页
根据气溶胶颗粒拟流体性质提出了气液交叉流界面捕集PM2．5的传质类比模型。分析了颗粒Schmidt数及其指数m对气溶胶流体传热传质类比的影响机理。以常用的横掠错排管束对流传热Nu方程为基础，导出了横掠错排降膜阵列PM2．5传质Sherwood... 根据气溶胶颗粒拟流体性质提出了气液交叉流界面捕集PM2．5的传质类比模型。分析了颗粒Schmidt数及其指数m对气溶胶流体传热传质类比的影响机理。以常用的横掠错排管束对流传热Nu方程为基础，导出了横掠错排降膜阵列PM2．5传质Sherwood数方程，由此建立了以m为模型参数的PM2．5捕集效率预测模型。用横掠20列×90排φ3mm降膜阵列PM2．5捕集效率实测数据回归获得m值为0．808。在Reynolds数50-650的范围内，模型预测传质砌与实测值误差在±20％之内。 展开更多
关键词 PM2.5捕集 降膜阵列 气液交叉流 传热传质类比 捕集效率
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应用随机轨道模型研究湍流扩散对气液交叉流脱除PM2.5的影响 被引量：6
2
作者 余徽 陈思含 +2 位作者 魏文韫 刘凌岭 左炀 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期178-184,共7页
针对气液交叉流脱除气相中PM 2.5过程的颗粒湍流扩散和热泳作用机理的协同作用进行了实验研究和数值模拟。引入颗粒随机轨道模型考察热泳作用下PM 2.5颗粒的运动情况,模拟结果与化学分析法和重量法的颗粒脱除实验结果进行对比。结果表... 针对气液交叉流脱除气相中PM 2.5过程的颗粒湍流扩散和热泳作用机理的协同作用进行了实验研究和数值模拟。引入颗粒随机轨道模型考察热泳作用下PM 2.5颗粒的运动情况,模拟结果与化学分析法和重量法的颗粒脱除实验结果进行对比。结果表明采用重量法测得的颗粒脱除率与化学分析法基本相同,验证了2种颗粒浓度检测方法的一致性;当气相流速为1 m/s时,添加颗粒湍流扩散模型相比于未考虑时,模拟数据与实验结果的相对偏差从-60%缩小至±30%,表明湍流扩散是本系统中颗粒脱除的重要影响因素。 展开更多
关键词 气液交叉流 颗粒浓度检测 湍流扩散 随机轨道模型
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热泳力协同作用下气液交叉流脱除PM2.5的研究 被引量：8
3
作者 余徽 李涵默 +1 位作者 魏文韫 朱家骅 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期147-152,共6页
针对气相中PM 2.5的高效脱除,对横掠过自由流动的连续液柱表面的含PM 2.5气体洗涤净化过程进行了实验研究和数值模拟。采用平均粒径0.3μm的二氧化钛颗粒生成含尘气体,以Euler-Lagrange模型对PM 2.5粒子在气液交叉流中的流场特征进行数... 针对气相中PM 2.5的高效脱除,对横掠过自由流动的连续液柱表面的含PM 2.5气体洗涤净化过程进行了实验研究和数值模拟。采用平均粒径0.3μm的二氧化钛颗粒生成含尘气体,以Euler-Lagrange模型对PM 2.5粒子在气液交叉流中的流场特征进行数学描述。研究分别考察了不同气液温差所导致的热泳力,液相流速等因素对PM 2.5颗粒脱除的影响。结果表明液相环境温度维持室温20℃,气液相温差从0℃增加到30℃时,PM 2.5粒子的脱除率从6.8%增大至20%。同时,液相流速增大,将有助于PM 2.5粒子的脱除。模拟结果与实验结果表现出一致趋势。 展开更多
关键词 PM2 5 气液交叉流 数值模拟 热泳力
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气液交叉流脱除亚微米级颗粒物的研究 被引量：7
4
作者 徐挺 魏文韫 +5 位作者 孙白宇 杨雅琪 刘凌岭 余徽 Thomas Laminger Wilhelm Hoeflinger 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期960-969,共10页
亚微米级颗粒是化学工业尾气排放物的重要组成,其脱除效率是影响排放指标进一步提高的关键。基于颗粒捕获机理,建立了气液交叉流系统脱除效率的理论模型,并对该系统脱除亚微米级颗粒的特性进行了理论分析和实验研究。实验结果表明,低气... 亚微米级颗粒是化学工业尾气排放物的重要组成,其脱除效率是影响排放指标进一步提高的关键。基于颗粒捕获机理,建立了气液交叉流系统脱除效率的理论模型,并对该系统脱除亚微米级颗粒的特性进行了理论分析和实验研究。实验结果表明,低气速、高液柱群比表面积、高气液相温差有利于提升系统的脱除效率。粒径0.05~0.6μm,脱除效率随粒径的增大呈现先降低后增加的趋势,与理论值趋势一致,表明系统中同时存在惯性碰撞、拦截、布朗运动等三种脱除机理。相对于理论值,实验脱除率整体偏大,表明颗粒在高湿环境中易凝并,有助于颗粒在碰撞和拦截作用下的脱除。由实验数据外推,研究条件下,液柱单元排数为1300时,亚微米级颗粒质量脱除效率预计可达90%。 展开更多
关键词 气液交叉流系统 亚微米级颗粒物 脱除效率 理论模型
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非均匀降膜式气液交叉流除尘系统运行能耗数值分析
5
作者 余徽 刘泽坤 +3 位作者 熊国栋 杨雅琪 郑一玮 魏文韫 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期188-194,共7页
气液交叉流(GLCA)除尘系统通过分布板形成阵列液柱群以捕获工业尾气中的颗粒物,尾气颗粒脱除率随液柱群阵列单元排数的增加而增大,但系统运行能耗较高且主要集中于循环水耗。为降低循环液量及运行能耗,提出仅在对颗粒捕获起主要作用的... 气液交叉流(GLCA)除尘系统通过分布板形成阵列液柱群以捕获工业尾气中的颗粒物,尾气颗粒脱除率随液柱群阵列单元排数的增加而增大,但系统运行能耗较高且主要集中于循环水耗。为降低循环液量及运行能耗,提出仅在对颗粒捕获起主要作用的迎风面布膜的非均匀降膜阵列以代替原液柱阵列。采用大涡模拟(LES)和离散相模型(DPM)分别对不同布膜角度的非均匀降膜式GLCA系统除尘过程的流场和颗粒运动进行数值模拟,将360°布膜角度条件视为液柱式GLCA系统模型并将其与相同操作条件下的实验数据进行对比验证,所得模拟结果与实验吻合。不同布膜角度的数值模拟结果表明:随布膜角度的减小,虽然系统单元排脱除效率逐渐降低,但系统水耗量亦随之降低,故对于特定的除尘任务,存在一个最优的布膜角度使得系统水耗量最低;对于大颗粒而言脱除效率变化相对较小,表明惯性碰撞是其主要脱除机理。结合某氨酸法复合肥生产线尾气数据,以比电耗为评价标准,利用所得模型对降膜槽的迎风面布膜角度进行寻优。结果表明,当尾气颗粒物质量脱除效率达到80%时,非均匀降膜式GLCA系统达到最低运行能耗对应的最佳布膜角度为70°,此时系统所需单元排数为634,对应的比电耗可低至1.83×10^-4(kW·h)/m^3,与燃煤电厂电除尘器能效等级的1级能效相当。 展开更多
关键词 气液交叉流 降膜流动 数值模拟 比电耗 运行能耗
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气液交叉流装置冷凝过程的传热传质特性
6
作者 张峰榛 杨虎 刘兴勇 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期77-80,共4页
建立了气液交叉流冷凝过程的传热传质模型并给出其动力学参数的表达式，通过实验研究了不同工况下高温含湿气体横掠冷却液柱流阵列的热质传递特性，获得传热、传质系数。研究表明，错列排列对应的传热、传质系数值为直列排列对应值的1．... 建立了气液交叉流冷凝过程的传热传质模型并给出其动力学参数的表达式，通过实验研究了不同工况下高温含湿气体横掠冷却液柱流阵列的热质传递特性，获得传热、传质系数。研究表明，错列排列对应的传热、传质系数值为直列排列对应值的1．2～1．4倍；液柱流动诱发气液界面附近的气体发生湍动以及气体绕流液柱引起的自身湍动，分别是低气速和高气速条件下强化气液相间传热传质的主要因素；本研究体系下路易斯准数在0．75～0．85范围内。 展开更多
关键词 气液交叉流 冷凝 传热传质 直列与错列
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气液交叉流系统除尘效率分析及其数值模拟 被引量：3
7
作者 刘凌岭 魏文韫 +3 位作者 徐挺 杨雅琪 余徽 朱家骅 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期3663-3671,共9页
对采用以水为介质吸收含尘气体中颗粒物的气液交叉流系统(GLCA)进行实验研究,考察了气速、液柱排布方式、粒径等因素对脱除率的影响。结果表明,随着液柱比表面积和颗粒粒径的增加,脱除率逐渐上升;在实验条件下气速对脱除率影响较小。在... 对采用以水为介质吸收含尘气体中颗粒物的气液交叉流系统(GLCA)进行实验研究,考察了气速、液柱排布方式、粒径等因素对脱除率的影响。结果表明,随着液柱比表面积和颗粒粒径的增加,脱除率逐渐上升;在实验条件下气速对脱除率影响较小。在最优液柱排布方式下,经过162单元液柱排后,粒径为0.2、1、10μm的颗粒分别取得了37.3%、43.9%、99%的脱除率。给出了用于外推计算分级效率和压降随单元液柱排数变化的公式,当粒径为0.4μm的颗粒预测脱除率达到95%时系统的总压降不超过300 Pa。采用大涡模型对最优工况进行数值模拟,模拟结果与实验数据吻合良好,以此验证了所给脱除率计算公式。 展开更多
关键词 多相流 气液交叉流 分级效率 粒子 数值模拟
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气液交叉流阵列PM2.5热泳和扩散泳拟传质模型 被引量：1
8
作者 杨海涛 郑志坚 +3 位作者 朱家骅 陈倬 杨晨鹏 段旬 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2139-2146,共8页
基于气溶胶中PM2.5微细颗粒物拟流体特性,对气液交叉流阵列中PM2.5在气溶胶流体传热传质边界层内热泳和扩散泳运动进行拟传质机理分析,与跟随气体的对流传质相叠加,建立了气液交叉流阵列PM2.5热泳和扩散泳拟传质模型,并进行了实验检验... 基于气溶胶中PM2.5微细颗粒物拟流体特性,对气液交叉流阵列中PM2.5在气溶胶流体传热传质边界层内热泳和扩散泳运动进行拟传质机理分析,与跟随气体的对流传质相叠加,建立了气液交叉流阵列PM2.5热泳和扩散泳拟传质模型,并进行了实验检验。实验在固定对流条件下,考察了不同气液相温度差导致的热泳、不同气相湿度差导致的扩散泳和颗粒粒径等因素对气液交叉流阵列PM2.5拟传质系数的影响。实验数据统计值与模型表达趋势一致,在初始温差40℃、初始湿度0.118kg/kg条件下,100排气液交叉流阵列PM2.5拟传质系数模型预测值为3.33×10^-3m/s、实验值为3.75×10^-3m/s。 展开更多
关键词 PM2.5 拟传质模型 气液交叉流 热泳 扩散泳
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水蒸气冷凝胁迫细颗粒运动脱除研究 被引量：1
9
作者 郑志坚 张志宾 +2 位作者 熊国宣 何飞强 李著尧 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第4期388-394,共7页
针对工业尾气中细颗粒(0.1~10μm)难脱除特性,利用废气废水热力学势差,构建气液交叉流阵列(GLCA)脱除细颗粒新方法。废水经分布板供水,在重力作用下经导流线表面形成连续稳定液相界面流动液膜柱群,尾气横掠液膜柱群,蒸汽冷凝形成边界层... 针对工业尾气中细颗粒(0.1~10μm)难脱除特性,利用废气废水热力学势差,构建气液交叉流阵列(GLCA)脱除细颗粒新方法。废水经分布板供水,在重力作用下经导流线表面形成连续稳定液相界面流动液膜柱群,尾气横掠液膜柱群,蒸汽冷凝形成边界层,颗粒进入边界层受扩散泳力而被胁迫向液膜柱运动被捕集。对GLCA中单液膜柱建立扩散泳力作用颗粒传质微分方程,得到颗粒脱除效率与水蒸气冷凝量关系。与其他脱除机理进行对比,得出当颗粒粒径0.1~5μm,扩散泳力为主要脱除机理,且脱除效率正比于水蒸气冷凝量,通过增加气液两相湿度梯度,效率可达到80%,粒径为5~10μm,扩散泳力和惯性碰撞为主要机理。对20(列)×100(排)GLCA进行实验,颗粒脱除效率实验结果与理论值较为吻合。 展开更多
关键词 冷凝 细颗粒 气液交叉流 脱除机理
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