导读:本文包含了汽液固论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:蒸发器,流化床,多相,加速度,石墨,磨损,纳米。
汽液固论文文献综述
徐晓萍[1](2016)在《汽—液—固流石墨管振动行为的建模及分析》一文中研究指出汽—液—固叁相流化床蒸发装置及技术因具有强化传热和防除垢效果而已经在卤水蒸发制盐、中药提取液浓缩和化工废水预处理等领域得到工业应用。但是,在将其推广应用于由脆性材质石墨管等组成的蒸发器及过程时,例如用于磷酸稀溶液的蒸发浓缩装置及过程时,必须研究汽—液—固叁相沸腾流对石墨加热管振动行为的影响,以便为装置的优化设计和安全操作等提供基础指导。通过本文研究,取得了如下创新性研究结果。基于Hamilton原理和流体力学理论等,建立了描述管内伴有汽—液—固叁相沸腾流动的两端固支单根石墨加热管蒸发器的振动控制方程。在建立的数学模型中,应用混和相流动模型处理多相流参数;应用Galerkin(伽辽金)数值分析方法将振动方程进行离散化和线性化;利用Modality(模态)法求解管子固有频率,由MATLAB软件计算;利用牛顿插值法,进行参数敏感性分析;利用Wolfram Mathematical软件对模型推导过程进行验证;考察了流动参数对管子振动行为的影响。数值计算的主要结果为:在固含率为1.0%,玻璃珠直径为2.4 mm,管内的临界流速为0.81 m/s,当流速在0.81—1.15 m/s之间时,管子处于分叉振动;当流速超过1.15 m/s,管子发生颤振;管长对管子的振动行为影响最大;管子的固有频率随着气含率的增加而增加,随固含率的增加而减小。在理论建模的基础上,开展了汽—液—固叁相沸腾流条件下单根石墨加热管的振动特性的实验研究。测得了管内伴有叁相沸腾流的石墨加热管中间位置处的振动加速度时间序列,进行了时域和频域分析,结合压降实验数据,分析了管子的固有频率以及流体激振状况。实验得到的主要研究结果有:在汽—液两相流中加入固体颗粒,管子的振动加速度振幅显着增加,管子的固有频率略有降低;压降数据分析得到了流体的激振频率,模型计算表明,在该流体激振频率下,如果管子受流体振动产生共振,流体的速率是0.80 m/s,低于临界流速,但很接近临界流速。汽—液以及汽—液—固沸腾循环体系具有混沌性,本文分析了固含率和加热蒸汽压力对多相流系统重构的振动信号的非线性行为的影响。(1)重构后的振动加速度和压降信号的自相关系数图中的极小值点对应的时间延迟比较相近,也不随着固含率以及加热蒸汽压力的变化而变化。(2)随着固含率和加热蒸汽压力的增大,振动加速度信号和压降信号的吸引子尺寸逐渐增大;固体颗粒对吸引子大小的影响比加热蒸汽压力的影响大。(3)随着固含率的增加,系统复杂程度增加,相关联程度减小,导致关联积分曲线向着超球半径r增加的方向偏移,固体颗粒对系统运动的关联程度以及规律性影响更明显。(4)汽—液—固叁相循环流动沸腾混沌系统具有关联维多值现象。一是由整个管子振动或者循环流体产生的低频宏观尺度(macro—scale)运动;二是由大气泡引起的中频介尺度(meso—scale)运动;叁是由固体颗粒以及小气泡的高频微尺度(micro—scale)运动。本文研究可为汽—液—固叁相流化床蒸发装置的设计、操作和控制等提供基础理论指导。(本文来源于《天津大学》期刊2016-05-01)
安敏[2](2016)在《管内汽—液—固流动沸腾激发的石墨管的多尺度振动行为》一文中研究指出了解由石墨等脆性材料组成、内部伴有多相流动的换热管的振动行为,对于换热器的安全操作具有重要意义。借助于振动加速度传感器、热电偶、压力变送器、电磁流量计和静动态信号测试分析系统,采用标准偏差、峰度、功率谱密度函数和小波分解等分析方法,对汽-液-固叁相沸腾流的循环流体、汽泡和颗粒行为进行了研究,进而揭示流化床蒸发器中石墨加热管振动行为的机理和规律。取得的主要研究结果如下:叁相流的循环速度随蒸汽压力的增加而增加,随固含率的增加而减小。压差信号的波动对应汽泡的生成行为,其功率谱的主频对应流体脉动频率,其标准偏差正相关于叁相区长度,且随蒸汽压力增加而增加,随固含率变化不大。颗粒与管壁的冲击力正相关于颗粒的循环速度,冲击频率负相关于振动加速度信号的峰度。增加蒸汽压力,1.2、2.4 mm粒径颗粒峰度减小,3.5 mm粒径颗粒峰度变化不大;增加固含率,叁种粒径颗粒的振动加速度信号的峰度均减小。振动加速度、速度和位移信号均表现出多尺度特性。宏尺度低频振动子信号主要决定于循环流体行为,介尺度中频振动子信号主要决定于汽泡行为,微尺度高频振动子信号主要决定于颗粒冲击行为。沿石墨管轴向方向,中间位置的振动强度大于上、下两端。增加蒸汽压力和粒径,振动加速度、速度和位移信号的叁尺度子信号的标准偏差均增加,但增加幅度逐渐减小。在汽-液两相条件下加入颗粒,振动加速度显着增强,振动速度增强,振动位移减弱。增加固含率,振动加速度叁个子信号增强;振动速度宏尺度减弱,介尺度和微尺度子信号增强;振动位移的宏、介尺度子信号减弱,微尺度子信号增强。非线性拟合振动位移的实验结果,得到了振动强度的经验关联式。研究结果可拓展流化床蒸发器的工业应用、在优化流化床蒸发器的有效设计和安全操作等方面可提供一定的指导。同时,为利用非干扰性振动信号研究汽-液-固叁相管内沸腾流动行为提供了一定的借鉴。(本文来源于《天津大学》期刊2016-05-01)
马悦[3](2014)在《汽液固流动对石墨管振动行为影响的线性分析与关联》一文中研究指出汽液固流化床蒸发器具有良好的强化传热和防、除垢效果,工业应用前景广泛。但是,在应用于石墨等脆性材质加热管时,需要知道管内沸腾叁相流对管子振动行为的影响及可能的破坏情况,从而评估技术的可行性。本文实验测取了叁相流化床换热器石墨加热管不同轴向位置处的加速度等时间序列数据,并进行了时域和频域分析,探讨了叁相流对石墨管振动行为的影响,结合循环流量、压降、传热系数等参数的实验数据,分析了管内流体的状态,探究了管内叁相流动对管子冲击的强度。首先对石墨加热管进行了敲击振动测试研究,包括自由悬挂、固支在设备上,管内充水叁种情况,确定了管子的固有频率和加速度采样频率。其次,进行了汽液两相流管子振动及循环流量、压降及传热系数的测试研究。振动加速度时间序列的标准偏差和峰度等统计分析表明,随着加热蒸汽压力的增加,管子轴向各位置的振动加速度标准偏差增大,峰度减小;汽液两相流的循环流量和传热系数上升,压降呈现波动特性。最后,进行了汽液固叁相流管子振动测试研究。管子振动加速度的时间序列平均功率谱密度分析表明,随着加热蒸汽压力的提高、颗粒粒径的增大以及加入颗粒体积含率的增加,管内流体诱导管子振动的各阶共振峰峰值增大,并且高阶共振峰逐渐由清晰可见的单峰逐渐向范围性宽峰发展;随加热蒸汽压力的增大,共振峰出现了向低频区移动的现象。随加热蒸汽压力的提高、颗粒粒径的增大以及加入颗粒体积分率的增加,管道轴向叁个位置振动加速度时间序列的标准偏差增大。峰度的变化规律情况较为复杂,受到测试位置处流体内颗粒和气泡的含率、速度以及粒径大小等多方面的影响,可以用来判断管内流体所处的流动状态。还实验研究了加热蒸汽压力、颗粒粒径及加入颗粒的体积分率对汽液固流管子循环流量、压降及传热系数的影响。结果表明:随加热蒸汽压力的增加,叁相流循环流量上升,压降增加,传热系数增加。颗粒粒径以及加入的体积分率对循环流量、压降及传热系数的影响较为复杂,需要结合振动测试的结果综合分析。流化床内流体磨损产物分析时发现C元素,证明颗粒会对石墨管造成破坏。(本文来源于《天津大学》期刊2014-06-01)
刘小龙[4](2013)在《半导体纳米线“汽—液—固”生长模式中固液界面性质及其作用的研究》一文中研究指出本论文的研究工作是主要围绕任晓敏教授担任首席科学家的国家重点基础研究发展规划项目(973计划)(No:2010CB327600)以及课题组承担的国家自然科学基金(No:61020106007和61077049)、教育部新世纪优秀人才支持计划(No:NCET-08-0736)和高等学校学科创新引智计划项目(111计划)(No:B07005)展开的。半导体纳米线作为一种新型的纳米材料由于其高晶体质量等特性使得制备基于半导体纳米线异质结的高性能、高兼容性纳米光电器件的制备成为可能。纳米线生长理论的充实和扩展有助于理解生长过程中纳米线反常晶相和特殊形貌的成因,有助于提高纳米线生长的可控性以及相关器件的制备水平。论文研究了固液界面性质对液态催化剂辅助生长的半导体纳米线成核和掺杂的影响,主要工作和创新点如下:1.基于汽-液-固叁相线成核理论对由液态催化剂辅助生长的半导体纳米线成核过程中液滴表面积的改变量进行了精确计算。通过对比纳米线生长端面不同位置的成核能量势垒大小得到了与固液界面形状相关的成核位置选择规律。在GaAs/InGaAs/InAs纳米线异质结的生长过程中,异质结转换区域以及纳米线的生长端面出现了成核选择现象,为计算结果提供了实验依据。2.通过用纳米线生长速率方程对实验得到的纳米线直径-长度关系进行拟合,以及在经典成核理论框架内对纳米线生长端面在成核事件发生后形成新核的条件概率进行计算,证明了纳米线单核模式生长的普遍性。3.当纳米线顶部的催化剂液滴的表面张力较小时,其汽-液-固叁相接触线容易从纳米线边缘滑落对纳米线侧壁进行浸润。对这一过程采用经典分子动力学进行了模拟。通过引入接触线静摩擦力的概念对边缘缺陷处的力学平衡条件进行了构建。计算结果表明棱柱侧壁浸润层的存在是边缘缺陷处液滴束缚能减小的主要原因。4. Au/GaAs纳米柱的退火过程由第一性原理分子动力学进行了模拟。通过四个不同构型模型的原子实时运动轨迹、位置交换和溶解行为的对比研究,揭示了在合金催化剂液滴中溶解度较低的生长元素的扩散行为。5.对在纳米线催化剂液滴中溶解度较低的掺杂元素在纳米线生长过程中的扩散路径进行了实验和理论研究。采用不同扩散模型对在有液相影响时纳米尺度掺杂元素扩散率增大的现象进行了分析。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2013-07-03)
郑洁[5](2012)在《汽—液—固循环流蒸发过程颗粒磨损及其毒理》一文中研究指出为了防止中药提取液在蒸发浓缩器内结垢或挂壁以及强化传热,在一般的汽-液两相蒸发浓缩器里引入第叁相——惰性固体颗粒,建立了汽-液-固叁相循环流蒸发浓缩新技术及装备。在这样的多相流系统,颗粒磨损往往不可避免,需要考察颗粒磨损产物对药品的质量和安全性的影响。本文研究了聚四氟乙烯等固体颗粒的磨损特性及其毒理,考察了颗粒磨损产物的元素组成、粒径大小和分布等,对颗粒磨损物以及购置的聚四氟乙烯颗粒、不锈钢颗粒进行了体内与体外安全性评价等。磨损颗粒呈现叁峰-对数正态分布曲线形态,平均粒径为12.72μm,在电镜下大部分为近球形,小部分为块状,且有一些棱角。体内安全性评价主要是对昆明小鼠的口服途径以及腹腔注射途径的毒理学分析。口服途径的结果表明,1μm购置的聚四氟乙烯固体颗粒处理组的小鼠和35μm购置的聚四氟乙烯固体颗粒处理组的小鼠在临床现象以及组织学观察上差别很小。腹腔注射途径的结果表明,对于雄性小鼠,1μm购置的聚四氟乙烯固体颗粒处理组的小鼠和35μm购置的聚四氟乙烯固体颗粒处理组的小鼠的体重有统计学意义的变化。35μm购置的聚四氟乙烯固体颗粒处理组小鼠比1μm购置的聚四氟乙烯固体颗粒处理组小鼠的肝、肾组织镜下多一些点状坏死和淤血。体外安全性评价主要是对小鼠巨噬细胞肿瘤细胞系RAW264.7的存活率分析,以及TNF-α和IL-1β的含量分析。体外研究结果表明,RAW264.7的细胞存活性对固体颗粒粒径、颗粒浓度和颗粒材料存在着一些相关性。1μm聚四氟乙烯颗粒处理组和35μm聚四氟乙烯颗粒处理组的细胞存活率没有统计学变化;前两者比100μm聚四氟乙烯颗粒处理组的细胞存活多15%;比磨损产物颗粒多20%,比不锈钢颗粒的细胞存活多30%。IL-1β和TNF-α的含量变化规律与存活率的规律类似。(本文来源于《天津大学》期刊2012-06-01)
王兵兵[6](2012)在《汽—液—固多管循环流化床蒸发器流动特性的研究》一文中研究指出多相循环流化床蒸发器具有广阔的应用前景,对于其压降、颗粒分布、强化传热及防、除垢等方面的研究已经得到了广泛的关注。为了对汽-液-固多管循环流化床蒸发器进行进一步研究,本文设计并构建了透明多管汽-液-固多管循环流化床蒸发器。利用CCD图像采集、压力传感器和数据采集处理系统,以水为工质,从不同角度研究了液体循环流量、热通量、惰性颗粒加入量及颗粒种类等参数对于流化床蒸发器流动特性的影响。对流化床加热管束中的颗粒分布研究结果表明:管束中颗粒分布的不均匀度随着液体循环流量的增加而降低,但降低的程度随着流量的增大而逐渐减小。循环流量较低时,热通量的增加可以明显降低管束中颗粒分布的不均匀度,但随着液体循环流量的增大,由于蒸汽出现带来的循环动力增加占总循环动力的比例下降,热通量的影响逐渐减弱直至几乎消失。颗粒加入量的增加可以在一定程度上降低颗粒分布的不均匀度,由于颗粒含率的增大会增加设备的运行阻力,并且会加速设备的磨损,所以确定其合理用量应综合考虑各方面因素。从沉降速度来考察不同颗粒对分布的影响,实验范围内颗粒分布的不均匀度随着颗粒沉降速度的增加而增大。对流化床的压降研究结果表明:管束压降随着液体循环流量的增加而增加。加热功率的增大对管束压降的影响可归结为两个方面,一方面小幅增加循环流速和颗粒含率,使得管束的压降增加,另一方面,管束中汽含率的增大降低了管束中混合工质的密度,使得管束的压降降低。两方面综合作用使得管束压降呈现波动状态。随着颗粒加入量的增加,管束压降增加,反映了颗粒加入量的增加增大了设备的循环阻力。管束压降与颗粒沉降速度之间没有必然的联系,需要考虑循环流量、颗粒加入量等其它因素的影响,共同确定压降的变化。在研究管束压降的基础之上,对实验条件下设备上部水平管、分离器,下降循环管和下部水平管的压降变化规律进行了分析。(本文来源于《天津大学》期刊2012-06-01)
任红艳,王德武,刘燕,张少峰[7](2012)在《汽液固叁相蒸发管内防除垢的数值模拟》一文中研究指出假设汽液固叁相循环流化床蒸发管内均匀覆盖一定厚度的硫酸钙结晶垢层,考虑垢层与流体间的耦合换热、管内流体泡核沸腾传热、汽液两相流体对垢层的剥蚀以及颗粒对垢层的碰撞磨损作用,初步建立了汽液固叁相流系统防除垢的模型,并应用STAR-CCM+软件对其进行了数值模拟.结果表明,垢层表面温度和汽含率、污垢剥蚀速率以及颗粒对垢层的磨损速率都是影响汽液固叁相蒸发管内防除垢的重要因素;增加表观流速和固体颗粒体积分数,可以降低垢层表面温度和汽含率、提高污垢剥蚀速率和磨损速率,进而可以强化蒸发管内的防除垢效果.(本文来源于《河北工业大学学报》期刊2012年02期)
邱亚娟,王德武,刘燕,张少峰[8](2011)在《汽液固叁相蒸发管内壁面磨损的数值模拟研究》一文中研究指出应用STAR-CCM+模拟软件和基于VOF模型基础上的Lagrange多相流模型,在流体入口速度为0.5~1.5m/s,系统固体颗粒体积分率为1%~8%的条件下,研究了汽液固叁相循环流化床蒸发管内壁面处磨损率的轴向分布以及其随流体入口速度、固体颗粒体积含量和温度等操作参数的变化规律.结果表明:沿蒸发管轴向方向上,壁面处磨损率逐渐增加,并随壁面处固含率、液体入口速度和固体颗粒体积含量的增加而增加.外加热温度对蒸发管中下部的磨损率影响较小,对中上部的影响较大,随着外加热温度的升高,壁面处磨损率降低.(本文来源于《河北工业大学学报》期刊2011年03期)
任红艳[9](2011)在《汽液固多相蒸发管内的颗粒防除垢研究》一文中研究指出在蒸发沸腾过程中,蒸发沸腾侧壁面结垢是一个长期存在且难解决的问题,垢层的存在严重影响传热效率,增加能耗。汽液固叁相循环流化床蒸发器以其良好的防除垢和强化传热效果受到学术界和工业界的广泛关注,但由于该传热过程的复杂性,以及实验研究的局限性,固体颗粒对壁面防除垢的机理还有待于进一步深入研究。本文根据汽液固叁相循环流化床蒸发管实际结构,假设管内均匀覆盖一定厚度的硫酸钙结晶垢层,考虑垢层与流体间的耦合换热、管内流体沸腾传热、汽液两相流体对垢层的剥蚀以及颗粒对垢层的碰撞磨损作用,初步建立了汽液固叁相流系统防除垢的模型,并应用STAR-CCM+软件对其进行了数值模拟,着重研究了固体颗粒对蒸发管内防除垢的影响,并模拟了污垢层温度及热应力分布场,对汽液固叁相蒸发管内垢层断裂进行了初步分析,以期为汽液固叁相循环流化床蒸发器的设计和工业应用提供一定参考。模拟结果表明,垢层表面温度和汽含率、污垢剥蚀速率以及颗粒对垢层的磨损速率都是影响汽液固叁相蒸发管内防除垢的重要因素;固体颗粒的加入,降低了垢层表面温度和汽含率,能有效的降低垢层表面过热度,抑制污垢在垢层表面的沉积,并且提高液流主体中液-固相界面的蒸发;汽液固叁相流系统中除垢作用,是汽液固叁相对垢层综合作用的结果,忽略溶液垢层沉积机制,垢层表面除垢的质量速率可近似表述为汽液两相或液相流体对垢层表面的剥蚀速率与固相颗粒对垢层表面所造成的磨损速率之和。增加叁相流表观流速和固相颗粒体积分数均可以提高除垢质量速率,颗粒体积分数相对于表观流速对垢层表面除垢质量速率的影响较小,综合除垢质量速率及除垢均匀性,蒸发管内适宜的操作条件为表观流速0.75 m/s,颗粒体积分数3%~5%。(本文来源于《河北工业大学》期刊2011-06-01)
张林琳,王德武,刘燕,张少峰[10](2011)在《汽液固叁相流化床蒸发器传热系数的计算》一文中研究指出在综合分析已有的汽液固叁相流化床蒸发器传热机理模型的基础上,提出了汽液固叁相流动沸腾系统传热应包括固体颗粒与壁面间的传热、含固体颗粒的流动泡核沸腾传热、固体颗粒引起的液体容积传热和汽液两相间的对流传热.在此机理基础上给出了相应的传热系数计算式,对固体颗粒与壁面接触的面积分率提出了新的算法.传热系数计算结果与实验数据吻合较好.(本文来源于《河北工业大学学报》期刊2011年01期)
汽液固论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
了解由石墨等脆性材料组成、内部伴有多相流动的换热管的振动行为,对于换热器的安全操作具有重要意义。借助于振动加速度传感器、热电偶、压力变送器、电磁流量计和静动态信号测试分析系统,采用标准偏差、峰度、功率谱密度函数和小波分解等分析方法,对汽-液-固叁相沸腾流的循环流体、汽泡和颗粒行为进行了研究,进而揭示流化床蒸发器中石墨加热管振动行为的机理和规律。取得的主要研究结果如下:叁相流的循环速度随蒸汽压力的增加而增加,随固含率的增加而减小。压差信号的波动对应汽泡的生成行为,其功率谱的主频对应流体脉动频率,其标准偏差正相关于叁相区长度,且随蒸汽压力增加而增加,随固含率变化不大。颗粒与管壁的冲击力正相关于颗粒的循环速度,冲击频率负相关于振动加速度信号的峰度。增加蒸汽压力,1.2、2.4 mm粒径颗粒峰度减小,3.5 mm粒径颗粒峰度变化不大;增加固含率,叁种粒径颗粒的振动加速度信号的峰度均减小。振动加速度、速度和位移信号均表现出多尺度特性。宏尺度低频振动子信号主要决定于循环流体行为,介尺度中频振动子信号主要决定于汽泡行为,微尺度高频振动子信号主要决定于颗粒冲击行为。沿石墨管轴向方向,中间位置的振动强度大于上、下两端。增加蒸汽压力和粒径,振动加速度、速度和位移信号的叁尺度子信号的标准偏差均增加,但增加幅度逐渐减小。在汽-液两相条件下加入颗粒,振动加速度显着增强,振动速度增强,振动位移减弱。增加固含率,振动加速度叁个子信号增强;振动速度宏尺度减弱,介尺度和微尺度子信号增强;振动位移的宏、介尺度子信号减弱,微尺度子信号增强。非线性拟合振动位移的实验结果,得到了振动强度的经验关联式。研究结果可拓展流化床蒸发器的工业应用、在优化流化床蒸发器的有效设计和安全操作等方面可提供一定的指导。同时,为利用非干扰性振动信号研究汽-液-固叁相管内沸腾流动行为提供了一定的借鉴。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
汽液固论文参考文献
[1].徐晓萍.汽—液—固流石墨管振动行为的建模及分析[D].天津大学.2016
[2].安敏.管内汽—液—固流动沸腾激发的石墨管的多尺度振动行为[D].天津大学.2016
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[9].任红艳.汽液固多相蒸发管内的颗粒防除垢研究[D].河北工业大学.2011
[10].张林琳,王德武,刘燕,张少峰.汽液固叁相流化床蒸发器传热系数的计算[J].河北工业大学学报.2011