入口流量及粉尘粒径对双级旋流管分离特性的影响

1

作者 丁昊鹏 孙苒博 +4 位作者 姬忠礼 曹海宇 乔梦华 彭宁建 吴小林 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第1期125-134,共10页

通过称重和离线采样的方法,研究了双级旋流管入口流量和不同平均粒径粉尘对双级旋流管的总分离效率和粉尘粒径分级效率的影响规律。结果表明:双级旋流管具有较高的总分离效率,在入口流量108 m^(3)/h下对平均粒径47.41μm粉尘的总分离效... 通过称重和离线采样的方法,研究了双级旋流管入口流量和不同平均粒径粉尘对双级旋流管的总分离效率和粉尘粒径分级效率的影响规律。结果表明:双级旋流管具有较高的总分离效率,在入口流量108 m^(3)/h下对平均粒径47.41μm粉尘的总分离效率可高达99.55%,且对粒径10~30μm范围内颗粒的分离效率最优;第一级旋流管中粉尘颗粒受弹跳、二次夹带的影响,分离时针对粉尘浓度高、平均粒径小的颗粒,可选择较低阻、排尘空间较大的结构设计,同时适当增加抽气率;第二级旋流管中粉尘颗粒受颗粒间作用力(破碎或磨损)的影响,分离时针对粉尘浓度小、平均粒径大的颗粒,可选择较高效的结构设计,并适当减少抽气率;双级旋流管存在对粉尘颗粒分级效率最优的粒径区间,区间内分级效率几乎不随粒径增大而变化。 展开更多

关键词 双级旋流管 入口流量 粉尘 粒径 含尘浓度 分离效率 分级效率

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基于OpenFOAM的缺陷壁面附近空化泡动力学过程模拟

2

作者 杜先荣 尹建勇 +2 位作者 张永学 田磊 马明凯 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第1期39-46,共8页

基于OpenFOAM平台,采用汽液两相可压缩空化泡动力学模型对缺陷壁面附近空化泡的动力学行为进行了深入研究。结果表明:缺陷深度及缺陷形状显著影响了空化泡的动力学特性;相比于矩形缺陷,楔形缺陷更容易导致空化泡溃灭时能量集中,从而形... 基于OpenFOAM平台,采用汽液两相可压缩空化泡动力学模型对缺陷壁面附近空化泡的动力学行为进行了深入研究。结果表明:缺陷深度及缺陷形状显著影响了空化泡的动力学特性;相比于矩形缺陷,楔形缺陷更容易导致空化泡溃灭时能量集中,从而形成更为强烈的溃灭,造成更大的壁面压力峰值;随着缺陷深度的增加,空化泡第一次溃灭所造成的壁面压力峰值出现先减小后几乎不变的情况,空化泡第二次溃灭所造成的压力峰值一直在减小。 展开更多

关键词 空化泡 缺陷壁面 压力峰值 数值模拟 OPENFOAM

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多变量数据驱动的化工过程质量相关故障监测

3

作者 秦绪光 王雪 +2 位作者 陈锋 李磊 宋维燕 《现代化工》 北大核心 2025年第11期231-236,共6页

以多变量数据驱动为导向,分别对卷积神经网络(CNN)及交叉熵损失函数(CEL)进行改进优化,构建适用于复杂化工过程质量相关故障的监测模型——二维卷积神经网络(2DCNN)及基于类别加权的交叉熵损失函数(WCEL)。该方法能够将多变量数据转化... 以多变量数据驱动为导向,分别对卷积神经网络(CNN)及交叉熵损失函数(CEL)进行改进优化,构建适用于复杂化工过程质量相关故障的监测模型——二维卷积神经网络(2DCNN)及基于类别加权的交叉熵损失函数(WCEL)。该方法能够将多变量数据转化为若干样本矩阵,并以此作为2DCNN模型的输入,分别有效地捕捉矩阵行数和列数所表征的时空维度特征,从而实现高精准的质量相关故障监测;同时,嵌入损失函数——WCEL,自适应地动态调整2DCNN模型的学习率,从而解决故障类别分配不均衡问题。 展开更多

关键词 质量相关故障 化工过程 多变量数据 二维卷积神经网络 基于类别加权的交叉熵损失函数

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刚性过滤器脉冲反吹过程中滤管内动态压力特性 被引量：2

4

作者 栾鑫 姬忠礼 刘龙飞 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期3452-3458,共7页

催化汽油吸附脱硫（S-Zorb）装置中反应器过滤器的脉冲反吹性能直接影响吸附剂的分离与循环。利用建立的滤管过滤性能实验装置,采用高频动态压力传感器,测定脉冲反吹过程中沿滤管长度方向不同位置处滤管内动态压力随时间的变化特性,分... 催化汽油吸附脱硫（S-Zorb）装置中反应器过滤器的脉冲反吹性能直接影响吸附剂的分离与循环。利用建立的滤管过滤性能实验装置,采用高频动态压力传感器,测定脉冲反吹过程中沿滤管长度方向不同位置处滤管内动态压力随时间的变化特性,分析了滤管长度、反吹压力和脉冲宽度对滤管内动态压力特性的影响规律。结果表明：自开口端至盲端,滤管内动态压力的压力峰值先逐渐变大后基本不变;相同反吹条件下,随着滤管长度的增加,滤管内沿长度方向各位置处的压力峰值均降低。实验范围内,1750-2000 mm滤管开口端附近的动态压力在达到压力峰值后降低为负压,并在反吹气流和脉冲压力波的共同作用下持续振荡。适当提高反吹压力以及增加脉冲宽度可以改善长滤管的反吹效果。 展开更多

关键词 过滤 分离 脉冲反吹 多孔介质 动态压力

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旋风分离器环形空间顶灰环的流动特性 被引量：6

5

作者 曹鸣谦 陈建义 +2 位作者 樊骁琦 崔灏 魏耀东 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期183-192,共10页

旋风分离器环形空间内由于二次涡的作用在上部存在一个旋转的顶灰环,不仅会降低分离效率,而且会造成冲蚀磨损。采用有机玻璃制造的PV型旋风分离器(筒体直径D=160 mm)以及丙烯腈待生催化剂和铁矿粉,在入口气速(v_(in))为12~20 m/s、入口... 旋风分离器环形空间内由于二次涡的作用在上部存在一个旋转的顶灰环,不仅会降低分离效率,而且会造成冲蚀磨损。采用有机玻璃制造的PV型旋风分离器(筒体直径D=160 mm)以及丙烯腈待生催化剂和铁矿粉,在入口气速(v_(in))为12~20 m/s、入口气流颗粒质量浓度(C_(in))为10~100 g/m^(3)条件下进行实验,利用高速摄像机考察顶灰环的流动特性。实验结果表明:顶灰环存在周期性脱落现象;脱落周期与入口气速和入口气流颗粒质量浓度有关,且随入口气速增大而增大,随入口气流颗粒质量浓度增大而减小。为进一步分析顶灰环的形成机理,利用Fluent模拟了环形空间的气相流场。结果表明,二次涡对颗粒群的夹带形成了顶灰环,顶灰环颗粒的积累导致顶灰环发生周期性脱落。在模拟分析基础上建立了基于准数关联的顶灰环脱落周期的预测模型。 展开更多

关键词 旋风分离器 顶灰环 颗粒聚集 脱落 数值模拟

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钢的渗铝工艺技术及性能研究进展 被引量：10

6

作者 张冀翔 徐修炎 +2 位作者 宋健斐 严超宇 魏耀东 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期218-224,共7页

钢材渗铝是通过化学和物理的方法将铝原子渗入钢材表面形成微合金层,改变钢材的表面化学成分和特性的热处理工艺。渗铝处理可以提高钢材耐氧化性能、耐腐蚀性能和硬度,作为一种简单有效的表面化学热处理工艺得到研究者的关注。简要介绍... 钢材渗铝是通过化学和物理的方法将铝原子渗入钢材表面形成微合金层,改变钢材的表面化学成分和特性的热处理工艺。渗铝处理可以提高钢材耐氧化性能、耐腐蚀性能和硬度,作为一种简单有效的表面化学热处理工艺得到研究者的关注。简要介绍了当前常见的渗铝工艺,如热浸渗铝、热喷涂渗铝、粉末包埋渗铝、料浆渗铝,总结了常见渗铝工艺的特点与不足,随后介绍了研究人员开发出的新型渗铝工艺,如机械辅能助渗铝、电场辅助渗铝、流化床气相沉积渗铝和离子电镀渗铝。论述了渗铝钢的显微结构和渗层的生长机理,对渗铝后的渗铝钢具有耐氧化、耐腐蚀性能的机理进行了讨论说明。最后,对渗铝工艺的发展趋势进行了探讨和展望。 展开更多

关键词 渗铝钢 热处理工艺 显微结构 耐氧化 耐腐蚀 氧化膜

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静电纺聚丙烯腈纳米纤维复合滤材的制备及其气液过滤性能 被引量：12

7

作者 陈锋 姬忠礼 齐强强 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期8-13,共6页

为探究纳米纤维物性参数对复合滤材气液过滤性能的影响,利用静电纺丝方法在普通玻璃纤维滤材上制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维层,以3层堆叠方式得到不同纳米纤维层面密度和纤维直径的复合滤材。在相同实验条件下,以癸二酸二辛酯(DEHS)为... 为探究纳米纤维物性参数对复合滤材气液过滤性能的影响,利用静电纺丝方法在普通玻璃纤维滤材上制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维层,以3层堆叠方式得到不同纳米纤维层面密度和纤维直径的复合滤材。在相同实验条件下,以癸二酸二辛酯(DEHS)为实验介质,通过滤材气液过滤性能实验装置分析了不同复合滤材的过滤效率、压降和品质因子。结果表明:复合滤材的稳态过滤效率和压降均随着纳米纤维层面密度的增大而增加,但稳态品质因子呈现先增加后降低的趋势,且在面密度为0.4 g/m2时达到最大值;在面密度相等的条件下,纳米纤维直径由706.5 nm降低到520.1 nm,滤材的稳态过滤效率和品质因子均随着纳米纤维直径的减小而逐渐增加,表明在复合滤材中宜选用纤维直径较小的纳米纤维层。 展开更多

关键词 静电纺丝 聚丙烯腈 复合滤材 过滤性能 纳米纤维

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碳钢表面粉末包埋法渗铝的实验研究 被引量：10

8

作者 张冀翔 徐修炎 +1 位作者 钱程 王长发 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期68-75,共8页

目的解决粉末包埋渗铝过程中渗剂粘结导致渗铝层表面质量差的问题,在无惰性气体保护气氛中,在Q235钢表面制备出耐高温氧化、耐高温硫化和耐腐蚀的渗铝层。方法采用粉末包埋渗铝法,通过改变渗剂中填充剂的成分,解决渗剂粘结导致表面质量... 目的解决粉末包埋渗铝过程中渗剂粘结导致渗铝层表面质量差的问题,在无惰性气体保护气氛中,在Q235钢表面制备出耐高温氧化、耐高温硫化和耐腐蚀的渗铝层。方法采用粉末包埋渗铝法,通过改变渗剂中填充剂的成分,解决渗剂粘结导致表面质量变差的问题,研究渗铝温度、保温时间对渗层试样表面质量及渗铝层厚度的影响,确定最佳渗铝条件。使用电子显微镜观察渗铝层表面质量并测定渗铝层厚度,采用能谱仪分析渗铝层主要元素分布,采用X射线衍射仪分析渗铝层物相组成,采用显微硬度计检测渗铝层硬度变化。结果采用成分为15%铝粉+5%氯化铵+75%氧化铝+5%石墨粉的渗剂,在无惰性气体保护下900℃保温4h,获得渗铝层厚度约为370μm的渗铝试样。渗铝层由外向内依次为铝化物层、过渡层和基体,铝化物层主要含有Al、Fe两种元素,原子百分比保持在7:3左右,主要物相为Fe2Al5,硬度达到896HV0.1,远高于基体硬度。结论渗剂中添加适量的石墨粉能够改善渗铝层表面质量,增加渗层厚度,过多的石墨粉反而不利于表面质量改善和渗铝层厚度的增长。渗铝层厚度随渗铝温度的升高先增大后减小,与保温时间呈抛物线关系。 展开更多

关键词 碳钢 包埋渗铝 渗铝层 铝化物层 石墨粉 硬度

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纳米纤维膜润湿性对三明治结构复合过滤材料气液过滤性能的影响

9

作者 陈锋 姬忠礼 +3 位作者 于文瀚 董伍强 王倩琳 王德国 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期63-69,85,共8页

为提高纳米纤维膜的气液过滤性能,通过静电纺丝技术制备不同组分纳米纤维膜,与不同润湿性玻璃纤维基材组成三明治结构复合过滤材料,分析了纳米纤维膜润湿性对复合过滤材料气液过滤性能的影响以及玻璃纤维基材与纳米纤维膜间润湿性的作... 为提高纳米纤维膜的气液过滤性能,通过静电纺丝技术制备不同组分纳米纤维膜,与不同润湿性玻璃纤维基材组成三明治结构复合过滤材料,分析了纳米纤维膜润湿性对复合过滤材料气液过滤性能的影响以及玻璃纤维基材与纳米纤维膜间润湿性的作用关系。结果表明:亲油玻璃纤维基材与纳米纤维膜制备的复合过滤材料对亚微米液滴的过滤效率较原玻璃纤维基材升高11.9%,品质因子随纳米纤维膜润湿性增大而增大;疏油玻璃纤维基材与纳米纤维膜制备的复合过滤材料的稳态压降大幅上升,过滤效率增加明显,但对亚微米和微米级液滴的品质因子均降低,较原玻璃纤维基材分别下降57%和63%;复合过滤材料的过滤性能受基材润湿性影响,仅当背风基材侧亲油时添加纳米纤维膜可提高综合过滤性能。 展开更多

关键词 静电纺丝 纳米纤维膜 玻璃纤维基材 润湿性 复合过滤材料 气液过滤性能

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煤层气井底节流阀节流效应数值模拟 被引量：5

10

作者 周劲辉 张云 +1 位作者 熊至宜 尚洁 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期144-151,共8页

在煤层气开采过程中,设置节流阀以降低压力和控制流量,但节流后如果温度下降,在一定条件下容易形成天然气水合物。为获得煤层气通过节流阀节流后形成水合物的条件,利用数值模拟方法,研究节流比、进口压力等参数对节流效应的影响。结果表... 在煤层气开采过程中,设置节流阀以降低压力和控制流量,但节流后如果温度下降,在一定条件下容易形成天然气水合物。为获得煤层气通过节流阀节流后形成水合物的条件,利用数值模拟方法,研究节流比、进口压力等参数对节流效应的影响。结果表明:在进口压力为1、2、3、4、5和6 MPa,当节流比不变时,压降和温降均随着进口压力增大而增大,焦汤系数随着进口压力增大逐渐减小;当进口压力不变时,压降和温降均随节流比增大而减小;当进口压力大于5 MPa时,易形成天然气水合物。 展开更多

关键词 节流效应 焦汤系数 温降 天然气水合物 煤层气

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边界压力波动对液膜端面机械密封空化及性能的影响 被引量：1

11

作者 张金亚 张家祥 +1 位作者 沈宗沼 陈逸 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期5175-5187,共13页

泵在流量调节、流体激振等工况下会发生大范围的压力波动,易导致机械密封“失稳”,影响泵体安全运行。本文通过建立螺旋槽型三维液膜模型,采用Mixture多相流模型及Zwart-Gerber-Belamri空化模型,探究边界压力波动对密封液膜端面空化及... 泵在流量调节、流体激振等工况下会发生大范围的压力波动,易导致机械密封“失稳”,影响泵体安全运行。本文通过建立螺旋槽型三维液膜模型,采用Mixture多相流模型及Zwart-Gerber-Belamri空化模型,探究边界压力波动对密封液膜端面空化及密封性能演变规律。结果表明,边界压力波动工况下,气相体积分数波动与压力波动之间存在相位差;相比于外径侧压力波动,内径侧压力波动对端面空化的影响较大;外径侧压力波动对密封性能的影响较小且跟随性较好,内径侧压力波动工况则相反;此外,内径侧压力波动工况下,临界压力使得气相体积分数为0且临界压力与波动周期有关,端面空化消失致使密封性能曲线急剧变化。基于边界压力波动对液膜密封的影响研究,泵用机械密封应采取旋转式密封形式(压力波动作用在外径侧),以减小泵内压力波动对机械密封产生的影响。 展开更多

关键词 压力波动 机械密封 空化 密封性能

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竖直涡旋向对卧轮式分级机流场及性能影响 被引量：9

12

作者 孙占朋 孙国刚 +1 位作者 杨晓楠 颜深 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2045-2050,共6页

采用数值模拟方法对卧轮式分级机内气相流动特性进行了研究,重点考察了竖直涡旋向对分级机内全流场的影响。模拟结果表明,分级机锥体段以旋转上升的竖直涡为主流型,竖直涡旋向对分级室内流型有重要影响。根据右手定则,竖直涡旋向与转笼... 采用数值模拟方法对卧轮式分级机内气相流动特性进行了研究,重点考察了竖直涡旋向对分级机内全流场的影响。模拟结果表明,分级机锥体段以旋转上升的竖直涡为主流型,竖直涡旋向对分级室内流型有重要影响。根据右手定则,竖直涡旋向与转笼旋向满足象限Ⅰ和Ⅲ时,分级室内形成两股旋向相反的水平涡,局部出现二次涡流,转笼外缘气流切向速度接近为0;竖直涡旋向与转笼旋向满足象限Ⅱ或Ⅳ时,分级室内流场分布一致性较好,转笼外缘及叶片间速度分布比较均匀且波动较小。以流化催化裂化(FCC)催化剂为分级物料,处于象限Ⅳ的分级机其分级粒径平均减少5.3?m,分级精度平均提高7.5%;以粉煤灰为物料,分级粒径平均减少2.2?m,分级精度平均提高8.4%,粉料分级试验结果与数值模拟结果吻合。研究结果对卧轮式分级机的结构设计有一定指导作用。 展开更多

关键词 粉体技术 卧轮式分级机 数值模拟 竖直涡旋向 流场特性 粒度分布

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粉末包埋渗铝研究进展 被引量：6

13

作者 张冀翔 徐修炎 +2 位作者 宋健斐 严超宇 魏耀东 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第4期22-25,共4页

碳钢经过渗铝处理后获得的渗层具有优良的耐氧化、耐腐蚀性。简要介绍了粉末包埋渗铝具有的优势。论述了粉末渗包埋渗铝的基本原理和新方法。最后,展望了粉末包埋渗铝未来的发展方向。

关键词 耐氧化 耐腐蚀 粉末包埋渗铝

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