基于PDA測(cè)量技術(shù)的螺旋翅片管束氣固兩相流流場(chǎng)特性試驗(yàn)研究.pdf

1、由于火力發(fā)電廠的鍋爐一般用煤作為燃料，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換熱器帶來(lái)了很?chē)?yán)重的磨損，從而造成了大量的安全問(wèn)題的和經(jīng)濟(jì)損失。工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，用螺旋翅片管換熱器代替光管換熱器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研究，進(jìn)一步研究氣固兩相的含灰煙氣在螺旋翅片管管束的翅片間的流場(chǎng)特性，以

2、摸清含灰氣流在管束間的流動(dòng)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面接觸的

3、機(jī)會(huì)，從而為減輕磨損提供了理論基礎(chǔ)。 除了理論研究以外，還對(duì)氣固兩相流流動(dòng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量。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，測(cè)量了含灰氣流的速度、粒徑和濃度。 為了深入研究氣固兩相流固相顆粒在螺旋翅片管翅片間的流動(dòng)狀態(tài)，在實(shí)驗(yàn)室建立了冷態(tài)的煙氣循環(huán)PDA實(shí)驗(yàn)臺(tái)。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)中對(duì)翅片間5個(gè)有代表性的平面上的固相顆粒的大小，主流、切向平均速度以及顆粒的濃度進(jìn)行了測(cè)量。 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)的分