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

1、在火力發(fā)電廠中，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)，對于鍋爐尾部煙道中的受熱面帶來了很嚴(yán)重的磨損，從而造成了大量的安全問題和經(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題的方法。山東大學(xué)能源與動力工程學(xué)院做過一些相關(guān)的研究工作，主要是單管翅片間濃度場和速度場的研究。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特性，就必須掌握氣固兩相流的有關(guān)知識。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固相顆粒的受力與運(yùn)動情況。在翅片間的流道里，對于質(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，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，從而為減輕磨損提供了理論基礎(chǔ)。 對換熱元件磨損起主要作用的幾個參數(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，對氣固兩相流流動特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測量。為了與工程實(shí)際緊密結(jié)合，利用三維粒子動態(tài)分析儀(PDA)這種先進(jìn)的激光測量儀器，首次測量了熱態(tài)條件下翅片間5個有代表性的平面上的固相顆粒的速度、濃度和粒徑分布，并分別對比測量了不同翅片高度和不同