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锅炉改造中方形卧式分离器的研究与开发

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第一章 绪论

§1-1 本文的研究背景

§1-2 锅炉改造发展状况

§1-2-1 循环流化床锅炉的特点及锅炉改造的意义

§1-2-2 国外循环流化床锅炉的改造情况

§1-2-3 国内循环流化床锅炉的改造情况

§1-3 本文的研究内容

参考文献

第二章旋风分离器的研究概况

§2-1 旋风分离器概述

§2-1-1 分离器的性能指标

§2-1-3 旋风分离器的分类

§2-2 旋风分离器内流场的研究概况

§2-2-1 工程湍流数值模拟方法简单介绍及评述

§2-2-2 旋风分离器内流场试验研究的简单回顾

§2-2-3 旋风分离器内的次级流动

§2-3 几种典型的旋风分离器

§2-3-1 常规上排气旋风分离器

§2-3-2 下排气旋风分离器

§2-3-3 水(汽)冷式旋风分离器

§2-3-4 圆形卧式旋风分离器

§2-3-5 方形上排气旋风分离器

§2-3-6 方形下排气旋风分离器

§2-3-7 各种旋风分离器的比较

§2-4 方形卧式分离器简介

参考文献

第三章 方形卧式分离器的冷态试验研究

§3-1 试验系统简介

§3-2 试验工况及分离器的结构参数

§3-3-1 排气管直径D

§3-3-2 排气管深入长度e

§3-4 分离器分离性能试验结果及分析

§3-4-1 入口风速ν

§3-4-2 颗粒浓度ρ

§3-4-3 分离器的分级效率

§3-4-4 电厂灰的试验结果

§3-4-5 与其他研究者试验数据的比较

§3-5 方形卧式分离器的经验回归

§3-5-1 分离效率的无因次量纲

§3-5-2 分离效率的回归公式

§3-5-3 分离器阻力的无因次量纲

§3-5-4 分离器阻力的回归公式

§3-5-5 回归公式的验证

§3-6 本章小结

参考文献

第四章 方形卧式分离器的流场计算

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§4-1-1 Euler坐标系下流体相流动的基本方程组

§4-1-2 多相流动的数值模拟方法

§4-2 商用FLUENT软件介绍

§4-2-1 FLUENT组织结构

§4-2-2 FLUENT中的多相流动模型

§4-3 应用FLUENT进行分离器内流场的计算

§4-3-1 流场特征分析及流场的选择

§4-3-2 DPM中的力平衡方程及受力分析

§4-3-3 应用GAMBIT画出分离器并进行网格划分

§4-3-4 DPM的建立过程及求解

§4-4-1 分离器内气相流场的分布

§4-4-2 不同粒径的颗粒运动轨迹

§4-4-3 方形卧式分离器内的次级流动

§4-5本章小结

参考文献

第五章 全文总结和今后工作的建议

§5-1 全文总结

§5-2 对今后工作的建议

附录Ⅰ 主要符号表

附录Ⅱ 螺旋给料机的设计过程

附录Ⅲ 冷态试验工况参数及数据汇总

致谢

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摘要

该文对浙江大学热能工程研究所提出了一种可应用于锅炉改造中的新型旋风分离器——方形卧式分离器进行了试验和理论研究.该文的工作可分为三个部分.第一部分对旋风分离器的研究发展状况进行综述.第二部分是在对文形卧式分离器的初步结构优化试验基础上,对一特征尺寸W为300mm的分离器在不同入口风速和不同入口颗粒浓度下的分离效率和分离器阻力进行了较为全面的冷态模拟试验.结果表明,对于粒径大于100μm的固体颗粒,方形卧式分离器的分离效率在90﹪以上,阻力小于1500Pa;在入口风速18m/s,颗粒浓度0.8kg/m<'3>的工况下,测得切割粒径d<,c50>在50μm左右.此外,对试验数据进行回归,得出了分离效率和分离器阻力的经验回归公式,为方形卧式分离器的设计提供了设计经验公式.在第三部分,在对目前多相流场模型和商用FLUENT软件简要介绍基础上,应用FLUENT对方形卧式分离器内的颗粒运行轨迹进行了计算,得到不同粒径的颗粒运行轨迹以及分离器内气相流场的信息.结果表明,在分离器内部有两个较为明显的旋涡,位于排气管附近的为强旋涡,位于半斜锥体后壁处有一弱旋涡.

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