基于PDA測(cè)量技術(shù)的螺旋翅片管外熱態(tài)氣固兩相流動(dòng)的特性研究.pdf

1、在火力發(fā)電廠(chǎng)中，煤燃燒后形成的煙氣中含有大量飛灰，灰粒通常保持固體狀態(tài)，對(duì)于鍋爐尾部煙道中的受熱面帶來(lái)了很?chē)?yán)重的磨損，從而造成了大量的安全問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)損失。工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，用螺旋翅片管受熱面代替光管受熱面是一種有效解決磨損問(wèn)題的方法。山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院做過(guò)一些相關(guān)的研究工作，主要是單管翅片間濃度場(chǎng)和速度場(chǎng)的研究。本論文就是基于前面所做的工作，進(jìn)一步研究熱態(tài)條件下，不同翅片幾何尺寸氣固兩相流在螺旋翅片管翅片間的流場(chǎng)特性，以摸清含灰氣

2、流在管束間的速度、濃度和粒徑的分布規(guī)律。 要研究含灰煙氣的流動(dòng)特性，就必須掌握氣固兩相流的有關(guān)知識(shí)。本文從氣固兩相流的基本理論入手，分析了氣固兩相流中單個(gè)固相顆粒的受力與運(yùn)動(dòng)情況。在翅片間的流道里，對(duì)于質(zhì)量微小的灰粒而言，只考慮重力，阻力，Magnus力和Saffman力的影響，其中當(dāng)顆粒進(jìn)入邊界層后，Saffman力增大，托住顆粒使它不易沉到管壁：而當(dāng)顆粒轉(zhuǎn)速較大時(shí)，Magnus力可保證顆粒不向壁面沉降，這些力都減小了顆粒與壁

3、面接觸的機(jī)會(huì)，從而為減輕磨損提供了理論基礎(chǔ)。 對(duì)換熱元件磨損起主要作用的幾個(gè)參數(shù)主要是固相顆粒的速度、濃度和粒徑以及撞擊角度。因此，除了理論研究以外，此次研究還在實(shí)驗(yàn)室建立了熱態(tài)的煙氣循環(huán)PDA實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)氣固兩相流流動(dòng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量。為了與工程實(shí)際緊密結(jié)合，利用三維粒子動(dòng)態(tài)分析儀(PDA)這種先進(jìn)的激光測(cè)量?jī)x器，首次測(cè)量了熱態(tài)條件下翅片間5個(gè)有代表性的平面上的固相顆粒的速度、濃度和粒徑分布，并分別對(duì)比測(cè)量了不同翅片高度和不同