高压蒸汽变径弯管应力危险部位的数值模拟研究

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作者 孙文龙 张光学 +2 位作者 任强 陶立翔 张华军 《锅炉技术》 北大核心 2025年第2期51-57,共7页

变径弯管用于连接不同管径且垂直布置的管道,研究其应力场分布规律可以为检测人员提供最大应力危险部位,从而预防危险事故的发生。基于ABAQUS有限元软件,以蒸汽管道用变径弯管为研究对象建立模型,采用间接热-固耦合方式,分析高温高压作... 变径弯管用于连接不同管径且垂直布置的管道,研究其应力场分布规律可以为检测人员提供最大应力危险部位,从而预防危险事故的发生。基于ABAQUS有限元软件,以蒸汽管道用变径弯管为研究对象建立模型,采用间接热-固耦合方式,分析高温高压作用下其应力场分布规律,并探索结构参数对管道应力的影响。结果表明:热应力主要分布在大径端外弧内侧,且在其厚度方向上内外壁应力较高,中间应力较低;内压会使总体应力分布沿中性面对称,应力主要分布在大径端内弧内侧和中端内弧外侧;随着升温速率的增加,热应力逐渐增大,总应力的分布发生变化;锤高和变径比影响总应力的分布,壁厚影响总应力的大小。研究结果为变径弯管的设计和检测提供了参考。 展开更多

关键词 变径弯管 热应力 许用应力 ABAQUS

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超超临界锅炉受热面壁温测量技术研究

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作者 鲍听 楼玉民 +3 位作者 赵宁宁 顾海林 张光学 严小华 《锅炉技术》 北大核心 2025年第1期55-59,共5页

锅炉在高负荷运行时,往往会导致过热器管壁超温而发生爆管现象,因此,有必要对过热器管壁温进行监测。一般采用外壁安装集热块的方式,然而该温度不能反应真实的受热管温度。为准确测量高温下的受热管壁温,设计并加工了试验台,可实现受热... 锅炉在高负荷运行时,往往会导致过热器管壁超温而发生爆管现象,因此,有必要对过热器管壁温进行监测。一般采用外壁安装集热块的方式,然而该温度不能反应真实的受热管温度。为准确测量高温下的受热管壁温,设计并加工了试验台,可实现受热管1/2壁厚处温度的测量。探究了不同烟气温度、安装角度和是否保温条件下管壁外表面温度和1/2壁厚处温度的变化规律。结果表明:同一角度时,温差随来流烟气温度和管内流速的增大而增大,其中最大可达到30 ℃。安装角度在迎风面(0°)和侧面(90°)时,温差相对较大,在背风面(180°)时,温差最小。添加保温层可以明显减小温差。 展开更多

关键词 锅炉 过热器 管壁温度测量 集热块

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330 MW机组煤粉锅炉耦合油污泥低负荷燃烧数值模拟与试验研究 被引量：6

3

作者 张海丹 张凡志 +2 位作者 方仙明 梁震 张光学 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期153-160,共8页

针对含油污泥的无害化处置问题,提出预处理后送入煤粉锅炉与煤粉耦合燃烧的技术路线,在330 MW机组四角切圆锅炉上做了改造,并进行了含油污泥的热重分析及含油污泥入炉后的数值模拟,开展了油污泥入炉低负荷稳燃试验。结果表明:含油污泥... 针对含油污泥的无害化处置问题,提出预处理后送入煤粉锅炉与煤粉耦合燃烧的技术路线,在330 MW机组四角切圆锅炉上做了改造,并进行了含油污泥的热重分析及含油污泥入炉后的数值模拟,开展了油污泥入炉低负荷稳燃试验。结果表明:含油污泥具有易着火且热值接近动力煤的特点,可提高锅炉低负荷稳燃能力;含油污泥入炉后火焰中心略微下移,排放的烟气NO_(x)量有所降低;锅炉最低稳燃负荷率可低至20.00%,对应燃烧器层炉膛温度上升30~50℃,煤粉燃烧器火检信号更稳定,飞灰含碳量从4.79%降至3.80%,证明了油污泥对低负荷工况下煤粉燃烧的促进作用;120 MW负荷下含油污泥入炉后,锅炉效率提高约0.23百分点,可降低供电煤耗率约0.7 g/(k W·h),含油污泥热值可替代标准煤约3.7 t/h,节能效果显著。 展开更多

关键词 含油污泥 锅炉 耦合燃烧 低负荷稳燃

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非线性超声检测技术研究现状与展望 被引量：4

4

作者 任强 孙文龙 +4 位作者 陶立翔 张光学 张华军 盛水平 汪宏 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期299-309,共11页

非线性超声检测技术是当前无损检测领域的研究热点。文章首先介绍了非线性超声检测技术的研究背景和原理;然后对非线性超声表征方法进行简要概括,其中包括高次谐波表征方法和混频表征方法,同时也对非线性超声信号的分析方法进行归纳;再... 非线性超声检测技术是当前无损检测领域的研究热点。文章首先介绍了非线性超声检测技术的研究背景和原理;然后对非线性超声表征方法进行简要概括,其中包括高次谐波表征方法和混频表征方法,同时也对非线性超声信号的分析方法进行归纳;再重点从损伤评估、损伤定位和寿命预测方面综述了非线性超声检测技术的应用现状;最后表明,现有非线性超声检测技术的检测结果仍然具有很大的误差,这些误差主要来源于系统非线性的影响、检测环境的影响和信号提取的不纯净,然后基于误差来源对今后的研究方向进行了讨论。 展开更多

关键词 非线性超声 损伤评估 损伤定位 寿命预测

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超声消除电缆火灾烟雾的实验研究 被引量：1

5

作者 郭玉鑫 张光学 +1 位作者 刘茂省 顾海林 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期55-62,共8页

声波团聚技术是利用高强声场的作用使颗粒物发生相对运动从而碰撞并凝聚,大幅减少悬浮的颗粒物。当今城市地下电缆一旦发生火灾将造成巨大的生命及财产损失。在火场应用声波团聚技术能够大幅提高火场的能见度,有助于人员逃生。文章研究... 声波团聚技术是利用高强声场的作用使颗粒物发生相对运动从而碰撞并凝聚,大幅减少悬浮的颗粒物。当今城市地下电缆一旦发生火灾将造成巨大的生命及财产损失。在火场应用声波团聚技术能够大幅提高火场的能见度,有助于人员逃生。文章研究了超声场下消除地下电缆火灾烟雾的效果。首先设计了一款频率为18 kHz的气介式换能器,并对其进行模态分析;随后加工了声源,测试其发声效果。结果表明,换能器在开放空间及团聚室内声压级最高分别可达154.1 dB及158.7 dB。开放空间下输入功率越高、越靠近圆盘中心,声压级越高;团聚室内中间监测点处由于壁面及底部反射作用声压级最高。团聚实验结果表明,在声压级为155 dB、初始透光率为8%时,对于液相烟雾及电缆烟雾,分别在5、15 s内透光率达到60%,这表明在超声场下,团聚效果显著,且团聚效果随声压级的增大而增大。 展开更多

关键词 超声换能器 声波团聚 声压级 透光率 火灾烟雾

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基于SOFC尾气供热的甲烷重整制氢反应器模拟及实验研究

6

作者 李晓洁 田彭杰 +2 位作者 周剑武 夏天 张光学 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期28-35,共8页

设计了一种千瓦级新型甲烷重整制氢反应器,采用固态氧化物燃料电池尾气供热,充分利用尾气中的余热和可燃成分,构成紧凑的高效天然气发电系统。采用计算流体力学(CFD)对反应器内燃烧及重整反应进行了数值模拟,结果表明:固态氧化物燃料电... 设计了一种千瓦级新型甲烷重整制氢反应器,采用固态氧化物燃料电池尾气供热,充分利用尾气中的余热和可燃成分,构成紧凑的高效天然气发电系统。采用计算流体力学(CFD)对反应器内燃烧及重整反应进行了数值模拟,结果表明:固态氧化物燃料电池阳极和阴极尾气能够在反应器中稳定燃烧,形成1 486℃高温火焰,为甲烷水蒸气重整反应供热;重整管内水蒸气和甲烷体积分数沿程不断降低,由于水蒸气过量,出口处水蒸气体积分数为35%,出口氢气体积分数为45%,甲烷转化率达到90%左右;镍催化剂具有很高的导热系数,因此重整管内外温差小于15℃;利用实验获得了反应器内温度、甲烷体积分数及甲烷转化率等数据,对比模拟结果验证了数值模拟的准确性。 展开更多

关键词 SOFC尾气 甲烷重整 制氢 计算流体力学

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基于CFD的燃煤锅炉协同处置含油污泥方案设计

7

作者 张凡志 郑德水 +3 位作者 张海丹 李卫平 方仙明 张光学 《锅炉技术》 北大核心 2025年第2期23-30,共8页

针对含油污泥产量高、危害大及处理困难等特点,设计了采用燃煤锅炉进行协同焚烧处置的技术方案,对含油污泥进行加热、除杂、配比及均匀化后,由喷枪雾化后形成50~150μm的液滴,送入炉膛燃烧。采用计算流体力学对设计方案进行验证及优化... 针对含油污泥产量高、危害大及处理困难等特点,设计了采用燃煤锅炉进行协同焚烧处置的技术方案,对含油污泥进行加热、除杂、配比及均匀化后,由喷枪雾化后形成50~150μm的液滴,送入炉膛燃烧。采用计算流体力学对设计方案进行验证及优化。结果表明:当喷枪布置在主燃区中下位置时,油泥液滴能够穿透至炉膛内部,避免贴壁燃烧引起的壁面温度高、还原性气氛强等问题。由于掺烧比例低、油泥热值与煤粉接近,因此不同的布置方案均不会影响整体炉膛内温度场分布特性。当喷枪布置在主燃区中间位置时,四周水冷壁表面的氧气体积分数较高,避免了高温腐蚀风险。从煤粉燃尽率来看,掺烧含油污泥后,不同的方案均能够降低飞灰含碳量,当喷枪布置在主燃区中间位置时,不同负荷下油泥对煤粉燃尽率的影响均较小。经过数值模拟分析后认为,采用大型燃煤锅炉进行含油污泥协同处置,最优方案是将雾化喷枪布置在主燃区中部二次风喷口附近。 展开更多

关键词 含油污泥 燃煤锅炉 协同处置 掺烧 计算流体力学

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超细液滴气溶胶声波团聚的实验研究 被引量：13

8

作者 张光学 马振方 +2 位作者 吴林陶 姚辉辉 池作和 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期608-615,共8页

对超细液滴气溶胶声波团聚进行了实验研究,探究了频率、声功率及初始浓度对团聚效果的影响规律。结果表明,在频率为6kHz、声压级为148dB的声场中,液滴颗粒发生了快速团聚,10s内气溶胶透光率从0%提高到90%,质量浓度减少99%。频率是声波... 对超细液滴气溶胶声波团聚进行了实验研究,探究了频率、声功率及初始浓度对团聚效果的影响规律。结果表明,在频率为6kHz、声压级为148dB的声场中,液滴颗粒发生了快速团聚,10s内气溶胶透光率从0%提高到90%,质量浓度减少99%。频率是声波团聚的重要操作参数,针对文中使用的超细液滴,最优团聚频率为6kHz,其次为1.5kHz。分析认为,低频时,声流作用明显,是液滴团聚的重要因素之一;高频时,声波尾流效应逐步增强,是主要的控制机理。声功率增大,团聚效率相应增加,但超过9W时,团聚效率增长减缓,原因是高声强时团聚室内二次声效应增大。另外,液滴气溶胶初始浓度越高,声波团聚速率越快,且最终团聚效率也更高。 展开更多

关键词 声波团聚 液滴颗粒 气溶胶 声功率 团聚效率

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细颗粒物声波团聚的微观机理研究 被引量：3

9

作者 林宸煜 张光学 +3 位作者 马振方 王进卿 顾海林 袁定琨 《声学技术》 CSCD 北大核心 2021年第5期587-593,共7页

为拓展声波团聚机理,对声波团聚过程中的声流与声涡作用进行了理论和实验研究。利用声流测试系统,发现在0~1 kHz低频与5 kHz高频时,团聚室内声流现象较为明显;并通过可视化测试,在7 kHz高频时观察到明显的漩涡。结果表明,流场中的声流... 为拓展声波团聚机理,对声波团聚过程中的声流与声涡作用进行了理论和实验研究。利用声流测试系统,发现在0~1 kHz低频与5 kHz高频时,团聚室内声流现象较为明显;并通过可视化测试,在7 kHz高频时观察到明显的漩涡。结果表明,流场中的声流与声涡对颗粒团聚会产生很大的影响,声流或声涡越强,团聚效果越好。在0~1 kHz低频与5 kHz高频时,声流产生的切应力带动气溶胶颗粒发生碰撞团聚;高频时声涡力矩较大,其产生的轨道角动量带动粒子发生圆周和自旋运动;当声压级大于132 dB时,声涡团聚开始发挥作用,与声流一起促进颗粒团聚,且声压级越大团聚效果越强;与波节相比,波腹处的声流速度更大,声涡现象更明显,团聚效果也更好。 展开更多

关键词 声波团聚 声流 声涡 微观机理 频率

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声波团聚技术消除储能电站火灾烟雾的实验研究 被引量：7

10

作者 曹志勇 罗志浩 +3 位作者 金东春 马振方 张光学 周晓耘 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期55-60,共6页

为探究声波团聚技术对于储能电站火灾烟雾的清除作用,搭建了声波团聚实验台,利用炭黑颗粒气溶胶模拟储能电站的火灾烟雾,探究了声波频率、声压级和初始烟雾浓度等参数对声波团聚效果的影响。结果表明:在声压级为140 dB、频率为1000 Hz... 为探究声波团聚技术对于储能电站火灾烟雾的清除作用,搭建了声波团聚实验台,利用炭黑颗粒气溶胶模拟储能电站的火灾烟雾,探究了声波频率、声压级和初始烟雾浓度等参数对声波团聚效果的影响。结果表明:在声压级为140 dB、频率为1000 Hz的声波作用下,在20 s时间内火灾烟雾的透光率从22%提高到了90%;当声压级由135 dB提高到140 dB的过程中,在20 s时间内火灾烟雾所能达到的透光率也逐渐提高,两者近似呈二次曲线关系,这是由于声压级为137 dB时,火灾烟雾的透光率已经高达83%,后续提升余地较小;火灾烟雾浓度越大,声波团聚效率也越高,但火灾烟雾最终所能达到的透光率基本相同。 展开更多

关键词 储能电站 火灾烟雾 炭黑颗粒 声波团聚 透光率 实验

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耦合水雾的声团聚消除火灾烟雾的实验研究 被引量：3

11

作者 姚辉辉 张光学 +3 位作者 吴林陶 陈子越 庞颖钢 林宸煜 《声学技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期7-13,共7页

对声波耦合水雾消除火灾烟雾的声团聚技术进行了实验研究,并且深入探究了声团聚的作用机理及微观团聚体结构的样貌,通过改变声波频率、声功率、水雾浓度和初始烟雾浓度等参数比较其对消烟效果的影响。结果表明,声波耦合水雾技术提高了... 对声波耦合水雾消除火灾烟雾的声团聚技术进行了实验研究,并且深入探究了声团聚的作用机理及微观团聚体结构的样貌,通过改变声波频率、声功率、水雾浓度和初始烟雾浓度等参数比较其对消烟效果的影响。结果表明,声波耦合水雾技术提高了气溶胶分散性,并且水雾产生的液桥力保证了团聚体结构的稳定性,团聚效率得到提高。在初始烟雾浓度为50 g·m^(-3)、水雾浓度为30 g·m^(-3)、声功率10 W和声波频率1.5 kHz的条件下,烟雾颗粒数目减少了80%以上。添加水雾后颗粒间的相对挟带系数增大,相对运动增强,最佳团聚频率范围得到扩大,透光率最高可达95.1%。然而,水雾浓度需进行一定控制,过高的水雾浓度可能还会造成光线的阻挡。此外,初始烟雾浓度越高,颗粒间距越小,团聚效果也就越明显,该技术适合于烟雾浓度较大的场合。 展开更多

关键词 声波团聚 水雾 火灾烟雾 能见度 透光率 团聚效率

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电缆火灾烟雾生成特性及声波团聚消烟的实验研究 被引量：3

12

作者 吕洪坤 林宸煜 +1 位作者 余斌 张光学 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第1期5-10,共6页

由于城市建设的需要,越来越多的城市采用地下电缆隧道输送电力,隧道火灾事故严重威胁城市安全与电力输送。电缆火灾生成的烟雾是妨碍消防人员施救过程的重要因素,现有的烟雾控制方法主要从隧道的通风角度出发,考虑如何快速将烟雾排出隧... 由于城市建设的需要,越来越多的城市采用地下电缆隧道输送电力,隧道火灾事故严重威胁城市安全与电力输送。电缆火灾生成的烟雾是妨碍消防人员施救过程的重要因素,现有的烟雾控制方法主要从隧道的通风角度出发,考虑如何快速将烟雾排出隧道,主要包括自然排烟与机械排烟2大类,均存在一定的局限性。声波团聚技术是一种利用高强声场快速消除气溶胶的处理技术,已有文献表明该技术可有效消除聚苯乙烯燃烧烟雾。本文进行了声波团聚技术消除电力隧道火灾烟雾的实验研究。采用TSI 3330光学粒度仪测量火灾烟雾颗粒粒径,结果表明,VV电缆烟雾的粒径主要分布在1μm附近,而YJV电缆烟雾除了1μm左右的细颗粒外,还包含了较多0.3μm的亚微米颗粒。测试水平敷设、垂直敷设条件下电缆火灾烟雾的产烟特性,电缆外护套层、填充层及绝缘层的产烟特性,电缆持续受热、受热20 s和受热50 s情况下的产烟特性,并通过测量透射光强度计算其烟雾透光率、能见度、产烟速率等参数。结果表明,电缆材料对其燃烧产烟影响较大,VV电缆产烟量较大,燃烧约60 s后其透光率便降至0.2附近,而YJV电缆的产烟量少于VV电缆;水平燃烧时,其整体烟雾透光率低于垂直燃烧;电缆外护套层材料燃烧后产烟量最多,约60 s时透光率降至0附近,团聚室内充满了大量白色烟雾。设计并搭建了声波团聚消除电力隧道烟雾的实验平台,由信号发生器产生正弦信号,经功率放大器放大后,通过驱动压缩式驱动器发出高强声波,分析有、无声波作用下电缆火灾烟雾的透光率变化。实验表明,声波团聚能够迅速提升电缆火灾烟雾的能见度,当声功率为12 W、频率为1.5 kHz时,仅需0.2 min便可使团聚室的透光率提升至0.6,达到人员逃生阈值。声波消烟过程中,声频率是关键参数。电缆火灾烟雾的团聚效果对声波频率十分敏感,最佳频率为1.5 kHz,偏离最佳频率越多,声波团聚的效果越差;声功率对消烟效果影响较大,声功率越大,消烟效果越佳,当声功率达到一定程度时,团聚效率提升速率减缓。 展开更多

关键词 声波团聚 电缆火灾 气溶胶 电力隧道 透光率

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管式GGH蒸汽吹灰器改造数值模拟及工程验证 被引量：4

13

作者 李文华 鲍听 +3 位作者 沈利 王来邦 杨毅均 张光学 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第3期118-123,共6页

蒸汽吹灰器在燃煤电站锅炉的应用非常广泛,但由于蒸汽温度高、动量大,加上有时因过热度不足或疏水不充分使吹灰射流带水,因此对受热面热冲击较大,常发生吹损管壁等事故。对此,本文以浙江某电厂660 MW机组锅炉管式GGH烟气冷却器吹灰系统... 蒸汽吹灰器在燃煤电站锅炉的应用非常广泛,但由于蒸汽温度高、动量大,加上有时因过热度不足或疏水不充分使吹灰射流带水,因此对受热面热冲击较大,常发生吹损管壁等事故。对此,本文以浙江某电厂660 MW机组锅炉管式GGH烟气冷却器吹灰系统为研究对象,提出了将吹灰工质改为1.2 MPa压缩空气,并将喷嘴改为内径为14 mm的文丘里缩放喷嘴的改造方案。数值模拟结果表明,采用喉口直径为14 mm的文丘里喷嘴时,压缩空气射流刚性很强,最高速度为2.1马赫,有效吹灰距离可以达到改造前的80%。从实际运行数据看,采用压缩空气吹灰的换热器模块阻力小于蒸汽吹灰的模块阻力,吹灰系统运行良好,未再发生管壁吹损问题。 展开更多

关键词 吹灰器 压缩空气 蒸汽 吹灰系统 管式GGH 数值模拟

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超超临界参数锅炉贴壁风改造方案设计及工程应用 被引量：3

14

作者 林闽城 项群扬 +2 位作者 赵志慧 陈勤根 张光学 《锅炉技术》 北大核心 2023年第1期49-54,共6页

针对1台存在严重高温腐蚀问题的660 MW超超临界参数锅炉进行了贴壁风方案设计及工程应用研究。首先,对改造前水冷壁区域的贴壁气氛进行了测试,发现主燃区侧墙处于很强的还原性气氛,是发生严重高温腐蚀的主因。随后,提出了高速直流贴壁... 针对1台存在严重高温腐蚀问题的660 MW超超临界参数锅炉进行了贴壁风方案设计及工程应用研究。首先,对改造前水冷壁区域的贴壁气氛进行了测试,发现主燃区侧墙处于很强的还原性气氛,是发生严重高温腐蚀的主因。随后,提出了高速直流贴壁风改造方案,在前后墙各布置4层喷嘴,采用一次风为风源,以10°夹角斜向送入高温腐蚀严重的区域,并采用数值模拟对该方案的实施效果进行预测分析。最后,在该锅炉上实施了改造方案,进行了现场实际测试,发现改造后主燃区贴壁O_(2)体积分数度由1.0%大幅提高至2.7%左右,同时CO和H_(2)S浓度分别降低了约70%和85%,效果显著。测试结果还表明,贴壁风系统的投运未对锅炉性能和尾部污染物排放特性产生影响。 展开更多

关键词 高温腐蚀 贴壁风 壁面气氛 数值模拟 工程应用

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基于压缩空气冷却的炉内换热管壁温测量技术研究 被引量：1

15

作者 鲍听 楼玉民 +3 位作者 赵宁宁 顾海林 张光学 严小华 《锅炉技术》 北大核心 2021年第6期34-37,共4页

为了实现长期有效的炉内受热面壁温测量,设计了基于压缩空气冷却保护的温度测量技术方案,并通过数值模拟手段进行验证。探索了冷却空气速度和管径对冷却效果的影响,从而给出了性能参数调整和优化建议。研究结果表明:测温系统中的冷却空... 为了实现长期有效的炉内受热面壁温测量,设计了基于压缩空气冷却保护的温度测量技术方案,并通过数值模拟手段进行验证。探索了冷却空气速度和管径对冷却效果的影响,从而给出了性能参数调整和优化建议。研究结果表明:测温系统中的冷却空气压降随流动速度的增加而急剧增大,当流速达到30m/s时,压降达到0.75MPa,接近使用极限;热电偶引线平均温度则随流速增加呈线性减小,而流速对热电偶测点处温度的影响可以忽略。此外还分析了冷却保护管管径的影响,当管径过大时热电偶引线温度会超标,过小则会导致入口压力过高,管径为25 mm时较合适。 展开更多

关键词 过热器 管壁温度测量 数值模拟 温度场 压缩空气冷却

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新型气流声源发声特性及其对气溶胶的团聚实验研究

16

作者 庞颖钢 张光学 +3 位作者 吕洪坤 袁定琨 顾海林 邓利娟 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第6期948-955,共8页

为提高气溶胶颗粒物的声波团聚效果,创新性地设计了一种具有气声分离特性的气流声源。新声源使乏气从侧面开口排出,避免了对团聚效果的影响。通过实验研究了侧面开口尺寸对号角出口处气流量与声压级的影响,发现侧面开口尺寸对乏气排出... 为提高气溶胶颗粒物的声波团聚效果,创新性地设计了一种具有气声分离特性的气流声源。新声源使乏气从侧面开口排出,避免了对团聚效果的影响。通过实验研究了侧面开口尺寸对号角出口处气流量与声压级的影响,发现侧面开口尺寸对乏气排出及声压级有较大影响,当侧面开口尺寸约为6.5 mm时排气效果较好,此时在0.3 MPa驱动压力下声压级可达159.6 dB,同时乏气已基本全部从侧面开口排出。利用该声源对超细液滴气溶胶进行团聚实验,结果显示,声源驱动压力越大,声压级越大,气溶胶受声场作用力越强,颗粒间碰撞几率增大,团聚速率越快;初始气溶胶浓度越高,前期团聚效果越好,透光率增长速度越大,而后期团聚效果则趋近一致。 展开更多

关键词 声波团聚 气流声源 气声分离 团聚效率

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燃煤机组尾部烟道三氧化硫脱除数值模拟研究

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作者 刘宏芳 吴贤豪 +2 位作者 张光学 陈子越 余文南 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2023年第6期85-91,共7页

为减少燃煤电厂机组烟道尾气三氧化硫SO_(3)对环境的破坏和对燃煤机组日常运行的不利影响,对SO_(3)的脱除开展模拟研究。以燃煤机组尾部烟道为模拟对象,建立碱性吸收剂溶液吸收SO_(3)多相流全过程反应的数值模型;以碳酸钠Na_(2)CO_(3)... 为减少燃煤电厂机组烟道尾气三氧化硫SO_(3)对环境的破坏和对燃煤机组日常运行的不利影响,对SO_(3)的脱除开展模拟研究。以燃煤机组尾部烟道为模拟对象,建立碱性吸收剂溶液吸收SO_(3)多相流全过程反应的数值模型;以碳酸钠Na_(2)CO_(3)溶液为碱性吸收剂,通过该模型研究碱性吸收剂吸收SO_(3)的基本特性,并探究碱性吸收剂各项参数对SO_(3)脱除效率的影响。研究结果表明,Na_(2)CO_(3)在烟道的主要存在方式为固相,烟气温度对SO_(3)脱除效率影响较小,喷枪系统不同布置方案的脱除效率不一,Na_(2)CO_(3)的质量浓度为100 g/L时效果较好,摩尔比与SO_(3)的脱除效率并非线性相关,喷雾粒径为40~70μm、雾化角度为60°时,效果较好。 展开更多

关键词 燃煤机组 碱性吸收剂 NA2CO3 SO3 数值模拟

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喷雾对促进细颗粒物声波团聚的影响 被引量：21

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作者 张光学 朱颖杰 +3 位作者 周涛涛 王进卿 徐鸿 池作和 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期864-869,共6页

以燃煤烟气为对象,实验研究了各参数对喷雾促进声波团聚的影响。结果表明,添加喷雾后,声波团聚效率提高了25%~40%。无论有无喷雾,声波团聚均存在相同的最佳频率,为1400 Hz左右。较低液气比时,团聚效率随液气比的增加而明显增大,但超过0... 以燃煤烟气为对象,实验研究了各参数对喷雾促进声波团聚的影响。结果表明,添加喷雾后,声波团聚效率提高了25%~40%。无论有无喷雾,声波团聚均存在相同的最佳频率,为1400 Hz左右。较低液气比时,团聚效率随液气比的增加而明显增大,但超过0.10后,团聚效率趋于稳定。添加喷雾时,团聚效率随停留时间的增加而提高,但达到4.2 s时基本达到最大值。分析了喷雾提高团聚效率的机理,在喷雾作用下,颗粒之间形成比范德华力更强的液桥力,增大了有效碰撞系数;同时,雾化液滴的加入为气溶胶团聚提供了种子颗粒,周围的细颗粒易与之发生碰撞团聚,使团聚效率提高。研究表明,喷雾方法可以大幅降低声波团聚工艺的操作能耗。 展开更多

关键词 气溶胶 喷雾 声波 团聚 粒度分布

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声波团聚技术发展现状及在火灾消烟应用前景 被引量：1

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作者 陈子越 吕洪坤 +4 位作者 张光学 林宸煜 庞颖钢 顾海林 袁定琨 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第5期681-687,共7页

声波团聚技术在细颗粒物排放控制领域具有很好的应用前景,最近衍生发展为一种全新的火灾烟雾控制手段。该文对声波团聚技术发展现状进行全面总结,介绍近年的实验和理论研究进展。随后,阐述了声波团聚消烟的基本原理,并以火灾烟雾中占比... 声波团聚技术在细颗粒物排放控制领域具有很好的应用前景,最近衍生发展为一种全新的火灾烟雾控制手段。该文对声波团聚技术发展现状进行全面总结,介绍近年的实验和理论研究进展。随后,阐述了声波团聚消烟的基本原理,并以火灾烟雾中占比较大的电缆燃烧烟雾为实验对象,发现声波团聚技术在1min后就实现对电缆燃烧烟雾的完全消除,即存在突出的团聚效果。该结果验证了该技术在火灾烟雾控制领域的可行性。最后,依托我国城市发展现状,探讨了声波团聚技术在火灾消烟的发展前景。 展开更多

关键词 声波团聚 火灾烟雾 能见度 气溶胶 透光度

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气体介质对气动声源发声特性的影响

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作者 吴林陶 张光学 +2 位作者 庞颖钢 顾海林 袁定琨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期6699-6706,共8页

为探究气体介质对气动声源发声特性的影响,该文选取空气、氮气及水蒸气3种介质,通过数值模拟的方法研究这3种气体作为介质驱动气动声源发声时的声音特性。研究发现,相同参数下,空气作为介质驱动声源发声时,声压级最高,频率最低;氮气作... 为探究气体介质对气动声源发声特性的影响,该文选取空气、氮气及水蒸气3种介质,通过数值模拟的方法研究这3种气体作为介质驱动气动声源发声时的声音特性。研究发现,相同参数下,空气作为介质驱动声源发声时,声压级最高,频率最低;氮气作为介质发声时,其声压级和频率数据与空气相近;水蒸气作为介质驱动声源发声时,声压级最低,频率远远高于其余两者;声源发声时,声场空间分布明显,在谐振腔正后方(0°~15°方向)声压级最大,均在150dB以上,且声场分布特性与气体介质类型无关;声源发声效率随进气压力的增大而减小,但是水蒸气作为介质时的下降速率明显更大。此外,声源发声时,声音纯音度达81%~86%,其中空气纯音度最高,水蒸气最低。结果表明:不同密度的气体介质驱动气动声源发声时的声压级及声频也会有所不同。 展开更多

关键词 声指向性 声压级 发声效率 气动声源 中心杆

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