一、饱和塔液面双位置调节试验总结(论文文献综述)
杨逸如[1](2021)在《煤气化-闪速炼铁耦合工艺的数值模拟及优化》文中指出传统长流程炼铁工艺包含烧结、焦化、高炉炼铁等工序,会造成严重的环境问题,同时稀缺的冶金焦资源又会造成成本上涨、能量消耗等问题。经过多年发展,传统高炉炼铁技术在降低燃料消耗、提高能量利用方面有所进步,但是以焦炭为骨架的根本性结构并未发生改变。因此,无法从源头上消除炼铁环节中的高污染高能耗工序。近年来,闪速炼铁作为新兴的非高炉炼铁工艺而受到关注,该工艺利用高温还原性气体在气流床中直接还原小粒径矿粉颗粒,从而可以在极短时间内获得高质量的海绵铁。本文在闪速炼铁技术的实验室开发基础上,提出中试规模的工业化应用方案,即煤气化-闪速炼铁耦合流程。该方案利用成熟的煤气化工艺制备还原气,并在同一反应器中实现工艺耦合以减少反复转化,提高能量、物料的综合利用效率。本文对该流程中可能出现的关键问题进行讨论,并利用热平衡模型、CFD数值模型等对耦合工艺进行广泛的工艺探索。主要研究内容及相关结论如下:(1)首先开展闪速炼铁还原实验,利用高温还原气逆流接触小粒径矿粉,在颗粒下落过程中实现快速还原。结果表明,45-100μm粒径的赤铁矿颗粒在CO气氛下峰值温度1550℃的管式炉内飘落到底部,即可获得还原度60%左右的还原铁,而在H2气氛下峰值温度1450℃时就可获得还原度90%以上的还原颗粒。针对样品进行SEM微观形貌分析发现,实验温度较低时,颗粒呈现疏松多孔的状态,而当颗粒接近熔化温度时,渣、铁相出现明显分离,这是由于两相受表面张力影响而互相排斥。在CO气氛中,矿石颗粒的还原度相对较低,颗粒所含有的FeO量较大,因此致密铁核被渣相包裹。而在H2气氛下,颗粒还原度较高,所以流动性差,直到1550℃高温下才出现致密铁相,而渣相被排斥到还原铁表面。同步建立实验室条件下的小粒径高温还原动力学CFD数值模型,将文献中所获得的动力学参数用于预测矿石还原度,并和实验获得的数据进行对照,取得了良好的验证结果。(2)利用热平衡模型对中试规模下的闪速还原+粉煤气化耦合过程开展基础研究,并通过研究不同物料参数下的工况寻找优化条件。结果表明,随着氧煤比的降低和矿煤比的上升,平衡温度持续下降。在特定工况下,平衡温度会低于还原铁的最大产出温度,由此说明这些工况下的耦合过程是热量不足的,应当尽可能避免。随着矿煤比的升高,铁矿石还原度(R)主要呈现下降趋势,煤气利用率则有所上升。进一步通过气液两相平衡的方式构建熔池部分的热平衡模型,用于预测熔池部分的理想产物,根据指定的技术指标:液相温度(>1450℃)、金属收得率(>95%)和残碳量(<90kg/h),可以最终划定可行的操作范围,将区间内的最低煤耗工况(mcoal=0.80 kg,moxygen/mcoal=0.85)定为最优化工况。(3)进一步建立中试规模的闪速炼铁-矿石还原数值模型,模拟结果显示,突扩管结构会形成稳定的湍流结构,主要包括射流区(Ⅰ)、回流区(Ⅱ)、平推流区(Ⅲ)三个区域。对颗粒路径的分析结果表明,流场结构中的回流区域对于颗粒的停留时间有显着影响。在基础工况中,煤气化-闪速炼铁耦合模型所预测的一次还原度高达95%,理论上证实了在单一反应器中同时实现闪速炼铁和煤气化生产的可行性。随着矿煤比的增加,高温区形状逐渐从“∧”型分布转变为“∨”型,靠近喷嘴位置出现低温中心。根据不同工况下的产物质量对比,最终给出了两种可行方案。第一种是低矿煤比(<0.4)下可以同时获得高质量海绵铁(R>99%)和高质量合成气(η>90%),将海绵铁作为煤气化工艺的副产品;第二种是在较高矿煤比(=1.6)下获得合格的还原铁(R=75.57%)和较高热值的合成气(η=71.52%)。(4)在热平衡模型的基础上引入(?)分析方法,用于考察关键耦合工序和全流程工艺中的(?)值转移过程。利用分步式热平衡展开的煤气化-闪速炼铁耦合过程(?)流图显示,煤气的(?)经过闪速还原过程转移到还原铁而被有效储存。由于这一转移过程产生的损失,导致最终耦合工序的(?)效率为76.0%,略低于单纯煤气化的输出(?)效率77.5%。但是还原铁作为最终产物,其后续利用过程中的损耗较低,在考察全流程效率时,多联产系统的优势得以体现。最终得到的煤气化-闪速炼铁-循环发电的(?)效率(49.4%)领先于传统的煤气化-循环发电流程(44.0%),其中以物理、化学(?)形式储存在还原铁中的(?)值占整体(?)输出的17%。更加复杂的煤气化-闪速炼铁-甲醇合成-发电联产系统的(?)效率更是高达56.3%,由此证明了煤气化-闪速炼铁耦合流程可以利用还原铁储存(?)来提升系统效率,从而达到降低能耗的目的。
刘鹏[2](2020)在《重载柴油机余热回收有机朗肯循环匹配方法与实验研究》文中提出重载柴油机作为石油的主要消耗源之一,其整体能效提升对国家层面的节能减排意义重大。在各种柴油机节能技术中,基于有机朗肯循环的余热回收技术因其能够较好的兼顾实用性和有效性而备受关注。重载卡车柴油机主要余热源,包括烟气和缸套水,具有余热“质”差异明显,但余热“量”相当的特性。基本有机朗肯循环与这一余热特性并不匹配,因此无法实现对柴油机余热的高效利用。本文开展了有机朗肯循环匹配方法研究,通过对循环结构和循环工质的设计,实现了有机朗肯循环对柴油机余热“质”和“量”的高效协同利用。利用窄点分析法,将重载柴油机主要余热源整合成为复合余热源,绘制在温度-热流量(t-q)图中,通过与复合余热源和外界冷源实现最佳热匹配定义理想吸热过程和理想放热过程,构建了余热回收的理想热力学循环。基于理想热力学循环,给出了循环完善度的概念,以反映实际循环与理想循环的偏离程度,用于指导有机朗肯循环结构设计;从余热利用率和循环热效率两个角度,提出了理想工质物性特征,用于指导有机朗肯循环工质设计。基于循环完善度的概念,提出了有机朗肯循环结构设计方法。该方法借助温度-热流量(t-q)图,通过分析实际循环结构与外界冷热源的热匹配性不足,有针对性的提出循环结构改进方案。使用此方法,以预热有机朗肯循环为基本循环(循环完善度47.4%),提出了一系列循环结构设计方案,最终构建出循环完善度高达72.7%的双压式有机朗肯循环和适合于移动内燃机余热回收的回热有机朗肯循环(循环完善度57.0%)。利用理想工质物性特征C1(表征余热利用率)和C2(表征循环热效率),主动筛选出了匹配柴油机余热特性的三组工质,即余热利用率最高的CO2工质,循环热效率最高的烷烃类工质,以及制冷剂工质。为了综合评价工质,构建了以热力学第一定律,热力学第二定律和部件尺寸及经济性评价为基础的综合评价模型。评价结果表明:环己烷净输出功和(火用)效率最高,CO2次之,R245fa性能最差;CO2在膨胀机和换热器上小型化潜力最为明显;烷烃类工质面临的主要应用挑战是由于工质易燃带来的安全风险;而CO2由于临界温度低,常温冷源下冷凝困难。基于工质综合评价结果,以优势互补的思路提出了柴油机余热回收系统混合工质技术方案:CO2+制冷剂工质和CO2+烷烃类工质。利用综合评价模型,优化确定了CO2/R134a与CO2/丙烷作为两种技术方案的代表。对比分析结果表明:CO2/R134a混合工质在有限牺牲CO2对多品位余热高效利用的情况下,具有较高的循环热效率,从而实现性能提升。具体而言,CO2/R134a混合工质较纯CO2在净输出功、循环热效率、(火用)效率上均有所提升,同时降低了系统对冷源温度的要求,但CO2/R134a混合工质系统总换热面积比纯CO2系统多56%~63%。基于CO2混合工质理论分析结果,选择了CO2/R134a混合工质作为实验研究对象用于重载卡车柴油机余热回收,重点分析混合工质配比对系统运行参数,换热器性能以及系统性能的影响。选取了R134a质量分数分别为15%,30%,40%和60%的4种混合工质。实验结果表明,随着R134a质量分数的增加,CO2/R134a混合工质系统净输出功,循环热效率和(火用)效率均呈现先升高后下降的趋势,CO2/R134a(0.6/0.4)与CO2/R134a(0.7/0.3)的性能最为优异。综合考虑系统性能和系统冷凝温度的提升潜力,选择了CO2/R134a(0.6/0.4)混合工质与纯CO2进行实验对比研究及常温冷源条件下可行性研究。对比实验结果表明:相比纯CO2,CO2/R134a(0.6/0.4)混合工质在净输出功,循环热效率和(火用)效率上均获得明显提升;可行性实验表明,CO2/R134a(0.6/0.4)混合工质朗肯循环系统能够在常温冷源条件下安全稳定运行,证实了CO2/R134a混合工质可以有效的拓宽系统冷凝温度范围,放宽系统对于冷源温度的要求。利用本文设计的“回热循环结构+CO2/R134a(0.6/0.4)混合工质”有机朗肯循环余热回收系统方案,目标柴油机热效率有望从41.1%提高到44.3%,燃油消耗率可由205.8g/k Wh降低到190.7g/k Wh。
杨宏伟[3](2020)在《深水变梯度控压钻井井筒压力分布规律与控制方法研究》文中提出深水油气资源储量丰富,是我国油气勘探开发的重要接替区。但是,深水地层安全密度窗口窄,井筒压力控制难度大,导致钻井过程中易发生溢流、漏失、溢漏同存等井下复杂,给深水安全、高效钻井带来了挑战。深水变梯度控压钻井方法是近年来提出的一种针对上述钻井难题的新技术,能够很好地适应深水地层的窄安全密度窗口,具有广阔的应用前景。这种新技术利用旋流分离器实现钻柱内空心球的分离,从而在环空中形成多个压力梯度。因此,该技术的井筒流体流动规律和井筒压力控制方法与传统控压钻井技术有很大的不同,采用传统的井筒压力计算模型和控制方法在深水变梯度控压钻井中会产生较大的误差;此外,尽管深水变梯度控压钻井方法在原理上是可行的,但其可行性还缺乏室内实验或现场试验的验证。为此,本论文以深水变梯度控压钻井的井筒压力为主线开展了以下研究:一、基于深水钻井环空密度分段控制原理,建立了一套变梯度控压钻井室内物理模拟实验系统。分别开展了空心球滑移速率、旋流分离器分离效率和井筒压力变化实验研究,探究了钻井液物性参数、空心球性能参数和工程参数对空心球滑移速率、旋流分离器分离效率和井筒压力变化的影响规律。实验结果表明:在钻井液中合理选择直径较小的空心球,能够完全避免由空心球滑移所导致的钻井风险;旋流分离器可以对钻柱内的空心球进行有效分离,进而实现环空压力梯度的变化与控制,从而验证了变梯度控压钻井的可行性。二、基于钻井液和空心球的质量、动量和能量守恒方程,考虑了空心球由钻柱内进入环空时引起的传热与传质、钻井时旋流分离器和井底的移动边界动态变化等条件,建立了深水变梯度控压钻井单相流条件下的瞬态井筒温度压力耦合场模型。使用有限体积法和动态分层法对模型进行了求解,分析了深水变梯度控压钻井过程中的井筒热传递行为和井筒压力变化规律。结果表明:空心球降低了井筒流体与钻柱和地层之间的传热速率;变梯度控压钻井的井筒压力整体上近似呈“折线形”分布,能够更好地适应深水地层的窄安全密度窗口;将空心球浓度、旋流分离器位置和分离效率相结合,能够灵活地调整井筒内的压力分布。三、基于气泡界面传质理论,考虑变梯度参数引起的环空变质量流动、井筒多相流与钻柱和地层间的传热,建立了深水变梯度控压钻井气侵条件下的全瞬态非等温气液两相流新模型。利用该模型分析了深水变梯度控压钻井气侵过程中井筒内的热力学行为、相间传质速率和气液两相流动规律。结果表明:气侵过程中近井底环空温度逐渐升高,可以作为检测气侵的响应特征;流体流态、传热和气泡间作用对气液相间传质速率有显着的影响;变梯度参数、气液相间传质、系统传热不仅会改变自由气体积分数和溶解度剖面,而且能够影响气侵演变规律。四、基于井筒压力预测模型,以安全密度窗口和钻头预期寿命为约束条件,建立了深水变梯度控压钻井井筒压力关键控制参数动态优化模型。模型以每次调整控制参数后的单趟最大钻进深度和同一开次的最大钻进深度为优化目标,对旋流分离器位置、钻井液密度、空心球浓度和井口回压进行了优化设计。利用粒子群优化算法对优化模型进行了求解。结果表明:同一开次钻至最大井深时需要多次调整变梯度参数;钻头预期寿命对起下钻次数有较大的影响,变梯度参数和钻头设计应协调统一,尽可能避免起下钻浪费时间;变梯度控压钻井可以有效地简化井身结构。五、基于快速施加井口回压的策略建立了变梯度控压钻井气侵条件下的井筒压力动态控制方法,并利用多相流条件下的井筒温度压力耦合模型分析了动态控制过程中水力学参数的演变规律。结果表明:空心球转移引起的变质量流动和泥线处井眼直径的突变,导致气侵处理过程中井口回压的变化较复杂。此外,基于无迹卡尔曼滤波理论和简化漂移流模型,建立了气侵过程中地层参数的反演方法。计算结果表明:利用气侵过程中测量的出入口流量差和井口回压数据能够对地层压力和气侵参数进行准确反演,可为气侵条件下井筒压力动态控制中准确确定井口回压提供参考依据。本论文以深水变梯度控压钻井的实验验证为前提、以单相和多相流条件下的井筒压力预测为基础、以正常和气侵工况下井筒压力的控制为目标,研究了深水变梯度控压钻井井筒压力分布规律和控制方法,对使用该方法来解决深水地层窄安全密度窗口的钻井难题具有重要的理论和工程意义。
孟令宇[4](2020)在《连续釜式反应过程工艺控制算法研究》文中研究指明连续过程控制是工业生产中的重要部分,其中连续釜式反应过程是石油化工、生物制药、精炼萃取等化学工业生产中广泛使用的工业过程,其控制精度及动态参数决定了生产物的品质和生产能力。并且,连续釜式反应过程一般具有高温高压、强耦合、非线性等特点,研究其控制算法对保障安全生产具有重要意义。本文首先选取了连续釜式反应(Continuous Stirred Tank Reactor,CSTR)系统的典型工艺流程,对其进行了工艺分析和控制策略设计,在通过符号有向图对各物质的耦合关系进行分析的基础上,建立了前馈-反馈控制回路、物料循环控制回路、压力前馈控制等控制策略。其次,针对连续釜式反应中的关键换热环节,提出了一种基于分数阶PID控制器的控制策略,利用Matlab对换热工艺进行了建模,建立了基于分数阶PID的控制回路,对其作用效果进行了仿真分析。为了验证本设计中所提出的控制策略和控制算法,基于SMPT-1000高级多功能过程控制仿真系统,结合SIEMENS PCS7软硬件系统,建立了半实物仿真平台。基于该系统,完成了控制回路的CFC组态、开车过程的SFC组态,进行了控制器的参数整定、工艺过程开车测试和结果分析,最终验证了所提出的控制策略和控制回路的有效性和稳定性。最后,为完成在线计算和决策工作,基于Win CC和阿里云系统建立了信息采集与管理系统,通过工业网关实现了上行数据和下行数据的通讯链路,构建了数据可视化和网络化监控平台,为下一步在线数据计算提供了基础。通过实验验证结果表明,本文提出的控制策略,以及在反应釜温度控制部分设计的分数阶PID算法,实现了温度控制系统调节时间短、超调量小、鲁棒性强的控制效果,对提高生产能力和保证生产安全具有重要意义。
张学薇[5](2020)在《石墨烯及其堆垛的结构设计 ——从制备到转移》文中研究指明二维材料石墨烯自发现以来,因为其优异的性能一直受到极大的关注。其典型的二维层状结构和优异的力学性质,为微纳米力学的研究带来了新的机遇与挑战,有助于研究者们更加深入地理解材料的结构与宏观力学行为的关系。通过实验手段研究石墨烯的力学行为是微纳米力学的重要研究内容之一,但目前的实验测试手段存在样品困难、加载困难、测量困难,极大的限制了对二维材料的力学行为研究。因此,针对二维材料,需要发展一套具有一定特色的新型实验力学平台,开展二维材料力学性能的研究与测试。以拉曼光谱仪为测试手段,获取满足需求的多样化样品和设计样品的加载方式是平台的基础,其根本就是高品质的石墨烯制备和可靠的石墨烯转移技术。从石墨烯制备角度出发,利用化学气相沉积法在铜基底上制备石墨烯样品,通过参数控制实现原子构成、层数、尺寸、缺陷密度、晶畴取向等要求。从石墨烯转移技术出发,如何将具有不同结构特性的石墨烯无损的从制备基底转移到测试基底,对力学性能的测试影响巨大。由此,针对二维材料石墨烯,采用氧辅助大面积高质量单层单晶石墨烯制备,结合适用于柔性基底的石墨烯水转印方法,建立石墨烯结构与拉曼光谱数据的准确关联;采用具有自然生长锯齿形边缘的裂纹石墨烯,结合针对裂纹石墨烯的定向刻蚀转移方法,实现单层石墨烯断裂过程的原位观测;采用氧化辅助方法制备双层石墨烯,并利用同位素标记法实现双层石墨烯解耦,实现对双层界面行为的观察;利用石墨烯水转印技术发展出一种具有转移到任意表面能力的石墨烯胶带,极大的便利了石墨烯器件的制备。具体成果如下:(1)大晶畴单晶石墨烯制备:提出氧辅助的化学气相沉积石墨烯制备方法,实现了毫米级大晶畴的单层石墨烯快速制备。通过高温下深度氧化多晶铜箔,将石墨烯成核密度降低5个数量级,平均晶畴尺寸增大3个数量级,并在相同时间内将石墨烯覆盖率从64%提高到100%。实验所得单个石墨烯晶畴的平均尺寸为1.5mm,最大达到2.8mm,生长速率约为16μm/min。氧处理不仅能降低石墨烯的成核势垒,增加晶畴生长速率,同时还能实现对石墨烯的清洁作用。大晶畴尺寸的单层石墨烯能够大大降低线缺陷密度,减少声子散射提高热导率,提高材料宏观性能。单晶样品可以用于建立石墨烯结构与拉曼光谱数据的联系。通过对氧化时间和生长时间的调控,得到带有预置裂纹的石墨烯薄膜,其裂纹长度为10μm至30 μm,裂纹边缘为锯齿形边缘,该样品可以用于对单层石墨烯中裂纹扩展的研究。(2)双层石墨烯制备:利用氧辅助、同位素标记制备双层石墨烯,采取拉曼和原子力显微镜研究石墨烯生长机理和堆垛结构转变的问题。研究提出,双层石墨烯的生长模式主要分为同步生长(63%)和分步生长(37%),其中AB堆垛和转角堆垛结构的比例均约为4:1。同时发现,转角堆垛双层石墨烯的晶格取向变化发生在上层,这与铜基底表面的粗糙性相关。在粗糙铜表面,石墨烯在铜晶界或缺陷处发生晶向转变,但对有石墨烯覆盖的铜表面,表面重构使基底表面更光滑,第二层石墨烯可以通过整体旋转的方式释放热应力而不产生畴界。对双层石墨烯生长机理和堆垛结构的研究对大面积、纯双层、AB堆垛石墨烯的开发提供有力的指导。同位素标记双层石墨烯可以用于解耦双层信号,分别获取两层石墨烯应变与拉曼特征峰峰移的关系,开展对双层界面行为的研究。(3)改进的石墨烯转移方法:主要提出两种对传统方法的改进。第一是利用双极电化学技术实现铜箔上的电势梯度分布,使铜基底定向刻蚀,避免面外变形过大而撕扯石墨烯,减少对石墨烯的破坏。通过定向刻蚀法,转移石墨烯完整度好,表面粗糙度下降1/3,方块电阻下降40%,载流子迁移率提高50%以上。定向刻蚀技术结合预置裂纹的单层石墨烯,首次原位观察到石墨烯中裂纹的扩展过程。第二是提出庚烷保护、凸液面、含抗皱剂的刻蚀剂三重作用改进的石墨烯水转印方法,该方法从根本上解决了聚合物残留的问题,并实现对刚性、柔性、粗糙、三维基底,甚至百微米沟壑上的石墨烯转移。水转印石墨烯具有更少的杂质、更低的缺陷密度,方块电阻下降50%,载流子迁移率提高130%,且循环弯曲测试表示石墨烯力电性能十分稳定。水转印方法是目前将石墨烯转移到柔性基底上最优的方法,不仅能够保持石墨烯结构,还能避免聚合物保护层引起的掺杂、污染等现象,结合高质量单晶石墨烯,可以建立石墨烯结构变形与拉曼特征峰关联;结合同位素双层石墨烯,可以实现石墨烯/柔性基底结构的位移加载,观察双层之间界面行为。(4)石墨烯胶带:利用水转印方法,设计石墨烯胶带实现石墨烯的简单可靠的转移,衔接石墨烯制备和应用。石墨烯胶带将石墨烯转移过程分解为两部分,将复杂的转移过程集中在胶带制备中,并极度简化使用方法,实现双面胶一样的即撕即用。石墨烯胶带解放了石墨烯产业应用中对转移设备和技术的依赖,真正实现了高效、高质量的石墨烯转移。通过对石墨烯胶带模型进行有限元模拟,模拟载荷作用下石墨烯被剥离的过程,得到剥离过程中材料中应力和应变分布,绘制力-位移曲线,与实验结果比较。石墨烯胶带可以将石墨烯转移到任意物体上,甚至是内表面,同时胶带可存储长达一个月,实现了石墨烯的高质高效转移。
梁莹莹[6](2019)在《安徽德邦化工安全信息管理与应急救援系统研究》文中进行了进一步梳理“十二·五”期间指出“发展信息化与工业化深层次融合”,引导将信息科技手段作为企业安全管理的技术保障,发展和完善行业内系统建设。近年来,全国制约化工和危险化学品安全发展的深层次矛盾仍然比较突出,化工事故造成巨大的财产损失和人员伤亡仍需牢记于心。本文以安徽德邦化工有限公司为研究对象,通过现场调研收集数据,分析并设计系统结构、实现系统功能,为德邦化工安全信息管理和应急救援提供支持。本文通过对安徽德邦化工主要危险源和重大危险源的辨识,采用事故后果模型对泄漏扩散、火灾、爆炸三种事故进行泄漏量、影响范围等指标计算,针对危险因素和工作场所不同,采取不同安全评价方法进行分析。化工事故的危险性、不确定性给应急救援带来众多困难,通过对应急预案分析,利用属性权重未知决策矩阵排序法将预案方案优化,在数据和信息的支持下,应急救援模块为救援指挥机构提供清晰的决策思路和救援方案,提高应急救援能力。系统采用Apache Web服务器,PHP开发语言编写,ThinkPHP框架,MVC版本设计模式,MySQL数据库平台。通过系统需求分析,将系统分为安全信息管理、安全评价、应急救援、地理救援信息四大模块,涵盖危险源管理、设备人员管理、应急预案管理、应急预警、应急响应等重要环节,这些环节有机、紧密结合构成系统框架。图[35]表[27]参[55]
李晓静[7](2019)在《喷淋散射塔氨法脱硫机理研究》文中研究表明二氧化硫(SO2)为主要大气污染物,而燃煤电厂是二氧化硫最主要的来源,因此降低燃煤电厂二氧化硫的排放量对缓解环境压力有重要影响。随着我国严格的环保政策不断出台,燃煤电站脱硫技术的革新成为研究热点。脱硫技术的研究热点主要集中在脱硫方法和脱硫设备。其中,氨法脱硫由于其脱硫效率高,副产品无污染,是控制二氧化硫污染有效和环保的脱硫技术。与此同时,研究者们也提出了一种结合喷淋脱硫和鼓泡脱硫的新型脱硫塔——喷淋散射塔,由于其低耗高效的特点引起了广泛关注。喷淋散射塔的反应区分为喷淋区域和鼓泡区域,烟气进入喷淋区域与喷淋浆液液滴接触脱除部分二氧化硫,经过初步净化的烟气进入鼓泡区域形成气泡与脱硫浆液接触实现二氧化硫的深度脱除。根据喷淋散射塔的工艺特点,本文建立起塔内多相流动、传热和传质、化学反应等物理化学过程机理模型和数学模型。其中,喷淋区域采用欧拉-拉格朗日模型研究气液流动,鼓泡区域采用欧拉-欧拉模型描述气液两相流动。同时,本文对喷淋散射塔建立起氨法脱硫的数学模型。本文以某示范性氨法脱硫喷淋散射塔的气液两相流场和SO2浓度场为对象进行数值模拟,以验证和修正其物理化学模型。在此基础上,对不同液气比、入口SO2浓度、散射管浸入深度和烟气流量等运行参数对喷淋散射塔脱硫效率的影响进行考察,得到以下结论:液气比的增加,喷淋散射塔的脱硫效率增加,且对喷淋脱硫有积极影响;入口SO2浓度的变化对喷淋散射塔的脱硫效率几乎没有影响;散射管浸入深度的增加,喷淋散射塔的脱硫效率随之增加,且主要增强了鼓泡区域的脱硫效率;随着烟气流量增加,喷淋散射塔的脱硫效率降低,且喷淋区域和鼓泡区域的脱硫效率均有不同程度的降低,其中鼓泡区域的降低程度较小。在模拟分析的基础上,本文提出一种喷淋散射塔的优化方案,将单烟道入口的喷淋散射塔改为双烟道入口。数值模拟结果表明,双烟道入口的喷淋散射塔的脱硫效率为97.4%,与单烟道入口的喷淋散射塔相比,脱硫效率可提高1%。
刘念念[8](2019)在《有限域流场中近自由面气泡的演化过程及其载荷特性研究》文中研究表明气泡动力学在船舶与海洋工程及生物医学领域具有广泛的应用,比较典型的有:水下爆炸气泡、螺旋桨空泡、船舶气泡减阻及超声波空泡清洗技术。自上世纪中叶以来,国内外研究学者对气泡动力学问题开展了大量的研究工作,并取得了丰富的研究成果,但针对“浅水爆炸”或者“水池爆炸试验”等有限流域内的气泡动力学问题,在自由液面和流域壁面的联合作用气泡的运动变得十分复杂,目前对于有限流域内的气泡运动规律及其载荷特性的研究仍缺乏有效的解决手段。基于此,本文基于不可压缩势流理论,建立了有限流域内的边界元气泡动力学模型,并结合电火花气泡实验和超声空泡实验方法,研究了有限流域内近自由面气泡的动力学特性,从中发现了一些新的物理现象,并获得了气泡的运动规律和流场载荷特性,一方面揭示了有限流域条件下气泡的演化过程和力学机理,另一方面旨在为相关工程应用的优化提供可行性参考和基础技术支持。基于质量守恒方程和动量守恒方程,利用格林公式,推导了边界积分方法的基本方程,并通过间接边界元方法求解由气泡运动诱导的流场压力载荷。在前人研究中,通常假设气泡周围的流场为无穷大流域,对于有限流域内的气泡动力学问题,流场壁面边界对气泡运动的影响需要计及。据此,本文提出了有限流域内气泡与自由液面的耦合计算方法,针对改进数值模型中出现的边界积分奇异性处理与气-液-固三相交界点速度求解等技术难点,分别提出了修正的4π法则和节点分离技术进行处理,并通过开展电火花气泡实验充分印证了数值计算模型的正确性和有效性。当气泡与自由液面距离较近时,气泡在运动过程中会与自由液面产生强烈的非线性耦合作用,气泡在坍塌阶段会产生远离自由面向下的高速射流,同时在自由面处产生很高的水冢。在有限流域中,由于竖直壁面对气泡与自由面的影响明显,在气泡膨胀阶段会在自由面处出现“水裙”,而在无限流域中,这种特征通常在气泡后期的环状运动阶段才会出现。通过讨论不同浮力参数和距离参数条件下气泡与自由面的耦合特性,获得了由有限域底部壁面的压力载荷特性与气泡周围流场中的压力分布规律。在此基础上,提出了有限流域内气泡在自由面破碎及双气泡与自由面耦合的轴对称数值模型,研究了气泡破碎后形成的破碎兴波特性,并发现了有趣的流域“露底”现象。研究表明,在双气泡与自由面耦合过程中,靠近自由面的上气泡运动周期明显小于下气泡的运动周期,且膨胀的最大体积也小于下气泡,同时在自由面处观察到“皇冠”型水冢,这些特殊的物理现象在电火花气泡实验中都得到了相应的验证。通过分析流域壁面距离的影响,得到了能忽略壁面对气泡运动影响下的临界壁面距离。当船体结构遭受水下爆炸冲击波载荷而形成局部的破口毁伤后,气泡载荷会对破损结构形成二次打击。基于该工程应用背景,建立了计及自由面效应的气泡与不完整结构边界耦合的数值计算模型,针对气泡壁无限接近破口边界而导致数值发散的难点,提出了流场分割模型,分别对破口壁面上方和下方的流场区域进行单独计算求解。当浮力效应对气泡的影响较小时,自由面会诱导气泡产生向下的射流,而破口壁面会诱导气泡产生向上的射流,本文对不同特征参数下产生的向上射流、向下射流与对射流三种典型射流特征进行了研究,总结了气泡在上方自由面和下方破口平板联合作用下的运动规律与射流载荷特性,初步解决了浅水爆炸中气泡对破损结构进行二次打击的计算问题。空化是造成船舶螺旋桨剥蚀的主要原因。据此,本文采用超声空化实验方法,系统研究了高强度聚焦超声场中空化气泡群的运动规律及声场压力载荷特性。研究表明,空化气泡群在超声流场中呈现层状分布特征,且气泡层的间距取决于超声波的频率。通过对比不同声波频率下气泡层间距的实验值与理论值,发现误差均不超过3%。追踪空泡的运动轨迹发现空泡之间存在吸引、排斥、相对稳定三种典型的运动状态,当空泡之间相互吸引并发生融合时,空泡体积增大,随之增大的浮力容易使空泡向靠近水面的气泡层跳跃。最后,借助红外温度计和红外相机探究了弹性材料在超声波流场中的破坏形式和机理,发现高强度聚焦超声对弹性材料的破坏是通过热机制产生的,本章的研究结论进一步揭示了超声空化现象中空化气泡群的运动规律和力学机理,旨在为超声空化的工程应用提供参考。
陈阵[9](2018)在《湿法脱硫塔内流场调控与强化传质过程研究》文中提出在当前我国燃煤烟气超低排放要求的背景下,湿法脱硫技术面临着一些亟需解决的问题,例如超低排放改造后系统运行成本高、机组负荷变化引起脱硫效率不稳定、排烟湿度高等。本文通过实验测试、数值计算与理论分析对喷淋塔内气液流动状态、传质过程进行了研究,为湿法脱硫系统脱硫效率提升与多种污染物协同控制提供指导。首先,采用在脱硫塔内加入导流板的方式,组织塔内气相流场,缓解烟气偏流,改善气液接触条件。通过搭建中试尺寸的实验平台,对比研究了不同喷淋塔内喷淋区烟气流动分布:加入托盘或导流板后,烟气分布均匀性得到了改善;导流板的加入可以降低系统阻力。结合欧拉-拉格朗日模型和双膜理论,建立了喷淋塔内气液流动与脱硫过程的数值计算方法并进行了验证,由此获得了导流板结构对某660 MW机组脱硫塔性能的影响规律。其次,提出了一种气液流型调控方法,通过改变塔内局部气液流动状态的方式强化传质过程:相比空塔喷淋单元,加入流型调控单元的传质效果提升明显;得到了优化的流型调控单元结构参数;相比普通喷淋单元,脱硫效率由52.3%提高到76.8%,系统阻力增加了360 Pa;得到了脱硫效率随烟气流速、液气比、开孔率、开孔个数变化的数学关系式。与普通喷淋装置内的液滴捕集颗粒物的过程不同,流型调控单元内的气液流动状态更有利于颗粒物的惯性碰撞捕集和扩散捕集。中试尺寸的除尘实验结果表明:相比多孔托盘,流型调控装置可以以较低的阻力损失提高协同除尘效果。通过图像处理结果发现:普通喷淋单元壁面上呈现降膜流动状态;根据操作条件与孔板结构参数的不同,流型调控单元壁面上呈现强烈的鼓泡流动或搅混流动。最后,提出了湿法脱硫系统与液体吸收法相结合的烟气除湿方法。采用流型调控装置强化了吸湿过程,在一定操作条件下,除湿效率和系统阻力分别为41.3%、314 Pa。分析了相间传质系数与结构参数、操作条件之间的变化关系,建立了传质系数与烟气流速、液气比、吸收剂溶液温度等参数之间的关系式。通过理论分析与计算,与现有“冷凝换热+烟气再热”除湿方法对比:基于湿法脱硫系统的液体吸收除湿方法可以在较低的液气比条件下实现较高除湿效率,同时可维持或者小幅提升脱硫塔出口烟气温度。
王杰[10](2018)在《捆扎包式规整催化填料流体力学及传质性能研究》文中指出随着计算机技术的发展,计算流体力学(CFD)技术虽广泛地应用于规整及散堆填料的开发应用,但在催化填料领域却鲜有涉及。由于催化填料本身结构的复杂性,现有模拟研究主要通过简化催化剂填充区进而将研究重点转移至丝网构件内的流场,并未有效地描述催化剂填充区外部流场与内部反应传质间的相互作用。而传统实验方法不能清晰地观察填料内部流场信息,也无法对局部区域流体力学及传质特点给出合理的解释。针对上述问题,本文创新性地将REU概念应用于捆扎包式规整催化填料的研究,较系统地提出了适用于捆扎包式规整催化填料的CFD模拟策略。通过对规整填料的局部特征区域进行划分,建立了近似描述完整填料的REU模型组,并结合实验测定结果对填料内的流体微观流动、宏观流体力学参数及局部组分浓度分布特点进行了研究。通过ANSYS软件建立了用于描述规整催化填料REU模型组并应用于单相流研究。根据CFD模拟结果,本文提出了用于计算捆扎包式规整催化填料干塔压降的数学模型。该模型将压降损耗区域划分为进出口区域、中部标准交叉区域、填料单元衔接处及壁面区域,考虑了各区域几何特征对总体压降的影响并确定了其对总压降的贡献值分别为44.5%、30.4%、19.0%和6.1%。对REU模型组进行合理的简化,采用VOF法建立了三维气-液逆流CFD模型,并考虑了表面张力动量源项。根据模拟及实验结果讨论了几何结构、气相动能因子及液体喷淋密度对液膜流动特点、持液量及有效传质面积的影响。基于气液逆流研究及催化填料的结构特点,采用网格拼接技术及多孔介质模型描述流体域和反应区,建立了带有化学反应的二维多相流传质模型,揭示了相间传质和气相逆流对填料内部反应进程及组分浓度分布的影响。本文通过对催化填料内单相流、多相流及带有化学反应的多相流的实验及模拟研究,证明了所建立的模型组不仅特征作用区域划分清晰、计算量小,还具有很好的可靠性。特别是模型区域化,即REU概念的应用极大地降低了CFD模拟过程的难度,对催化填料的设计和优化具有一定的指导意义。
二、饱和塔液面双位置调节试验总结(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、饱和塔液面双位置调节试验总结(论文提纲范文)
(1)煤气化-闪速炼铁耦合工艺的数值模拟及优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 炼铁工艺的技术发展和趋势 |
2.1.1 高炉炼铁技术发展 |
2.1.2 非高炉技术发展 |
2.2 闪速炼铁技术发展与研究 |
2.2.1 气基直接还原机理 |
2.2.2 闪速炼铁的提出与国内外研究现状 |
2.2.3 闪速炼铁与煤气化耦合 |
2.3 炼铁过程的数值模拟发展 |
2.4 研究思路及主要研究内容 |
2.4.1 研究思路 |
2.4.2 主要研究内容及意义 |
3 实验室条件下的闪速炼铁研究基础 |
3.1 铁矿石气基直接还原过程热力学分析 |
3.2 铁矿石闪速还原实验 |
3.2.1 实验研究方法 |
3.2.2 实验原料及设备 |
3.2.3 实验步骤及方案设计 |
3.2.4 结果讨论 |
3.3 实验室下落管数值模型 |
3.3.1 气粒两相流的模型框架 |
3.3.2 闪速还原动力学 |
3.3.3 模型结果讨论 |
3.4 本章小结 |
4 煤气化-闪速炼铁耦合工艺的热平衡模型 |
4.1 还原塔气化还原过程的热平衡模型 |
4.1.1 热力学平衡模型构建 |
4.1.2 模拟工况方案 |
4.1.3 结果讨论 |
4.2 熔池粉煤补吹过程的热力学建模 |
4.2.1 热力学平衡模型构建 |
4.2.2 模拟工况方案 |
4.2.3 结果讨论和优化工况 |
4.3 本章小结 |
5 煤气化-闪速炼铁数值模型的构建与验证 |
5.1 计算流体力学框架 |
5.1.1 欧拉-拉格朗日框架下的多相流模拟 |
5.1.2 流体流动的基本控制方程 |
5.1.3 颗粒追踪的基本控制方程 |
5.1.4 计算域及模型边界条件 |
5.1.5 均相/异相化学反应 |
5.2 粉煤气化过程的数值模拟 |
5.2.1 脱挥发分过程 |
5.2.2 粉煤气化反应 |
5.2.3 气相组分间的化学反应 |
5.2.4 煤气化过程的结果讨论 |
5.3 煤气化-闪速炼铁耦合过程的结果讨论 |
5.3.1 炉内分布特征 |
5.3.2 颗粒行为分析 |
5.3.3 产物预测与关键问题论证 |
5.4 本章小结 |
6 基于煤气化-闪速炼铁数值模型的物料参数优化 |
6.1 不同煤种的影响 |
6.2 不同氧/煤比对煤气化过程的作用 |
6.2.1 煤气温度和组分 |
6.2.2 炉内分布特征 |
6.2.3 颗粒特性 |
6.3 矿/煤比对耦合过程的作用 |
6.3.1 流场分布 |
6.3.2 温度和组分分布 |
6.3.3 颗粒停留时间 |
6.3.4 对产品质量的影响 |
6.4 本章小结 |
7 基于数值模拟的反应器结构设计和优化 |
7.1 双通道喷嘴下的炉型结构优化 |
7.1.1 矿粉投料位置的作用 |
7.1.2 炉身半径的影响 |
7.1.3 炉身长径比的影响 |
7.1.4 顶部曲面与优化炉型 |
7.2 旋流喷嘴反应器的基本特征和工况优化 |
7.2.1 旋流喷嘴下的煤气化特征 |
7.2.2 旋流角度对于工况的影响 |
7.3 本章小结 |
8 煤气化-闪速炼铁耦合工艺的全流程设计与模拟计算 |
8.1 煤气化-闪速炼铁-发电联产工艺 |
8.1.1 燃气轮机发电 |
8.1.2 蒸汽轮机发电 |
8.2 煤气化-闪速炼铁-甲醇合成-发电多联产工艺 |
8.2.1 CO变换工序 |
8.2.2 甲醇合成工序 |
8.2.3 精馏工序 |
8.2.4 热量回收与蒸汽发电 |
8.3 基于GSP气化炉的燃气发电工艺 |
8.4 基于(?)分析概念的能量计算 |
8.4.1 热力学第二定律和(?)分析 |
8.4.2 耦合过程的效率计算 |
8.4.3 全流程工艺的(?)流计算 |
8.5 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 论文创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)重载柴油机余热回收有机朗肯循环匹配方法与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 重载卡车柴油机余热回收意义 |
1.1.2 重载卡车柴油机余热回收有机朗肯循环技术 |
1.2 重载柴油机余热回收有机朗肯循环工质选择研究现状 |
1.2.1 纯工质用于重载柴油机余热回收 |
1.2.2 混合工质用于重载柴油机余热回收 |
1.3 重载柴油机余热回收有机朗肯循环结构优化研究现状 |
1.3.1 单级有机朗肯循环结构改进 |
1.3.2 多级有机朗肯循环结构改进 |
1.4 目前研究中存在的问题 |
1.5 本文研究的主要内容 |
第二章 基于t-q图的热匹配性分析法 |
2.1 重载柴油机余热源t-q图绘制 |
2.2 余热回收理想热力学循环构建 |
2.2.1 理想热力学循环 |
2.2.2 循环完善度定义 |
2.2.3 理想工质物性特征 |
2.3 基本有机朗肯循环与余热特性匹配性分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于循环完善度的有机朗肯循环结构设计方法 |
3.1 基本有机朗肯循环结构 |
3.1.1 亚临界基本有机朗肯循环(B-ORCs(sub) |
3.1.2 跨临界基本有机朗肯循环(B-ORCs(trans)) |
3.2 有机朗肯循环结构改进与评价 |
3.2.1 回热有机朗肯循环(R-ORCs) |
3.2.2 复叠式有机朗肯循环(C-ORCs) |
3.2.3 双压式有机朗肯循环(D-ORCs) |
3.3 有机朗肯循环结构设计总结 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于理想工质物性特征的工质主动筛选与评价 |
4.1 工质主动筛选 |
4.2 工质综合性能评价模型 |
4.2.1 基于热力学第一定律评价模型 |
4.2.2 基于热力学第二定律评价模型 |
4.2.3 部件尺寸及经济性评价模型 |
4.3 工质性能优化研究 |
4.3.1 工质对系统最佳运行压力影响分析 |
4.3.2 系统热力学性能比较分析 |
4.3.3 系统部件尺寸比较分析 |
4.4 热匹配性分析及综合性能评价 |
4.5 本章小结 |
第五章 CO_2混合工质朗肯循环理论研究 |
5.1 CO_2混合工质物性 |
5.1.1 CO_2混合工质组分筛选 |
5.1.2 混合工质焓值和熵值计算 |
5.1.3 混合工质临界参数计算 |
5.2 CO_2混合工质朗肯循环性能优化 |
5.2.1 混合工质配比对系统性能影响分析 |
5.2.2 膨胀机进口温度及压力对系统性能影响分析 |
5.3 CO_2混合工质与纯CO_2朗肯循环系统性能比较 |
5.3.1 热匹配性及系统性能分析 |
5.3.2 部件尺寸比较分析 |
5.3.3 冷凝条件改善分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 CO_2/R134a混合工质朗肯循环性能实验研究 |
6.1 实验平台及实验方法介绍 |
6.1.1 实验平台介绍 |
6.1.2 混合工质充灌方法 |
6.1.3 实验操作方法 |
6.1.4 系统性能预测方法 |
6.1.5 实验不确定性分析 |
6.2 CO_2/R134a混合工质配比对运行参数与换热性能影响分析 |
6.2.1 实验边界条件及策略 |
6.2.2 有机朗肯循环运行参数分析 |
6.2.3 有机朗肯循环换热器性能分析 |
6.3 CO_2/R134a混合工质配比对循环性能影响分析 |
6.3.1 系统净输出功与热效率分析 |
6.3.2 系统(?)效率与(?)损失分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 CO_2/R134a混合工质与CO_2性能对比与可行性实验研究 |
7.1 CO_2/R134a混合工质与纯CO_2性能对比实验研究 |
7.1.1 系统运行参数比较分析 |
7.1.2 系统能量分析比较 |
7.1.3 系统(?)分析比较 |
7.2 CO_2/R134a混合工质系统在常温冷源条件下可行性实验研究 |
7.2.1 CO_2/R134a混合工质系统常温冷源下性能分析 |
7.2.2 余热回收与重载卡车柴油机联合系统分析 |
7.3 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 全文总结 |
8.2 本文创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(3)深水变梯度控压钻井井筒压力分布规律与控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点 |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 控压钻井技术研究现状 |
1.2.2 井筒温度场研究现状 |
1.2.3 井筒多相流模型研究现状 |
1.2.4 井筒压力控制方法研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 深水变梯度控压钻井可行性室内模拟实验研究 |
2.1 深水变梯度控压钻井基本原理 |
2.1.1 变梯度控压钻井基本原理分析 |
2.1.2 变梯度控压钻井基本参数分析 |
2.2 深水变梯度控压钻井室内物理模拟实验系统 |
2.3 深水变梯度控压钻井空心球滑移速率实验 |
2.3.1 实验目的 |
2.3.2 实验流程与步骤 |
2.3.3 实验结果分析 |
2.4 深水变梯度控压钻井旋流分离器分离效率实验 |
2.4.1 实验目的 |
2.4.2 实验流程与步骤 |
2.4.3 实验结果分析 |
2.5 深水变梯度控压钻井井筒压力变化实验 |
2.5.1 实验目的 |
2.5.2 实验流程与步骤 |
2.5.3 实验结果分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 深水变梯度控压钻井单相流条件下温度压力耦合场研究 |
3.1 深水变梯度控压钻井井筒温度压力耦合场模型建立 |
3.1.1 物理模型和基本假设 |
3.1.2 数学模型 |
3.1.3 辅助方程 |
3.2 深水变梯度控压钻井井筒温度压力耦合场模型求解 |
3.2.1 初始条件和边界条件 |
3.2.2 模型离散 |
3.2.3 求解算法 |
3.3 深水变梯度控压钻井井筒温度压力耦合场模型验证 |
3.4 深水变梯度控压钻井井筒温度压力耦合场分析 |
3.4.1 深水变梯度控压钻井井筒温度场分析 |
3.4.2 深水变梯度控压钻井井筒压力场分析 |
3.4.3 深水变梯度控压钻井井筒温度压力耦合场分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 深水变梯度控压钻井多相流条件下温度压力耦合场研究 |
4.1 深水变梯度控压钻井全瞬态非等温多相流模型建立 |
4.1.1 气液相间传质速率模型 |
4.1.2 水动力学模型 |
4.1.3 热动力学模型 |
4.1.4 其他辅助模型 |
4.2 深水变梯度控压钻井全瞬态非等温多相流模型求解 |
4.2.1 初始条件和边界条件 |
4.2.2 模型离散 |
4.2.3 求解算法 |
4.3 深水变梯度控压钻井全瞬态非等温多相流模型验证 |
4.3.1 气侵过程中热动力学模型验证 |
4.3.2 气侵过程中井筒温度压力耦合模型验证 |
4.4 深水变梯度控压钻井井筒多相流动规律分析 |
4.4.1 井筒多相流温度变化规律分析 |
4.4.2 井筒多相流相间传质速率分析 |
4.4.3 井筒多相流行为分析 |
4.4.4 井筒多相流行为敏感性分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 深水变梯度控压钻井井筒压力动态控制方法研究 |
5.1 深水变梯度控压钻井井筒压力控制参数动态优化 |
5.1.1 井筒压力控制参数动态优化模型建立 |
5.1.2 井筒压力控制参数动态优化模型求解 |
5.1.3 井筒压力控制参数动态优化实例分析 |
5.1.4 井筒压力控制参数动态优化的认识 |
5.2 深水变梯度控压钻井气侵条件下井筒压力动态控制 |
5.2.1 气侵条件下基于快速施加井口回压的井筒压力动态控制方法 |
5.2.2 气侵条件下地层参数反演 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)连续釜式反应过程工艺控制算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外相关研究工作 |
1.3 论文的主要工作 |
1.4 技术路线图 |
第2章 工艺分析及控制策略设计 |
2.1 过程工艺描述 |
2.2 关键需求分析 |
2.3 具有回收工艺的过程控制策略 |
2.4 安全系统设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于分数阶PID的换热过程控制及仿真 |
3.1 换热器系统基本结构 |
3.2 分数阶PID控制原理 |
3.3 分数阶PID控制器设计 |
3.3.1 换热器控制回路建立 |
3.3.2 分数阶PID控制器算法设计 |
3.4 系统仿真及结果分析 |
3.4.1 仿真平台建立 |
3.4.2 负荷调整测试 |
3.4.3 扰动测试 |
3.4.4 增加滞后时间测试 |
3.5 本章小结 |
第4章 过程控制策略半实物仿真 |
4.1 实验系统搭建 |
4.1.1 PCS7简介 |
4.1.2 SMPT-1000简介 |
4.1.3 实验系统网络拓扑 |
4.2 控制系统CFC连续功能图组态 |
4.3 控制系统SFC开车步骤组态 |
4.4 参数整定及结果分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 信息采集与管理系统设计 |
5.1 基于WinCC的数据采集系统 |
5.2 基于物联网平台的监控技术 |
5.2.1 物联网接入协议 |
5.2.2 可视化开发工具Node-RED |
5.2.3 公有云物联网平台配置 |
5.2.4 私有云平台搭建 |
5.3 系统测试 |
5.3.1 测试平台 |
5.3.2 测试结果 |
5.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(5)石墨烯及其堆垛的结构设计 ——从制备到转移(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 石墨烯的结构与性质 |
1.1.2 二维材料的研究手段 |
1.1.3 石墨烯的制备方法 |
1.1.4 石墨烯晶体成核理论与生长理论 |
1.1.5 化学气相沉积法制备石墨烯的关键参数控制 |
1.1.6 石墨烯的转移方法 |
1.1.7 石墨烯的表征方法 |
1.1.8 石墨烯的拉曼光谱与结构的关系 |
1.2 本文的选题依据及主要研究内容 |
1.2.1 选题依据 |
1.2.2 主要研究内容 |
第二章 氧辅助的大晶畴单层石墨烯CVD制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法与表征手段 |
2.2.1 氧辅助的单层石墨烯生长方法 |
2.2.2 石墨烯晶畴的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 大晶畴单层石墨烯的质量表征 |
2.3.2 石墨烯晶畴尺寸、成核密度、覆盖率与生长时间的关系 |
2.3.3 氧辅助的作用与机理讨论 |
2.4 本章小结 |
第三章 氧辅助的双层石墨烯CVD制备 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法与表征手段 |
3.2.1 同位素双层石墨烯生长方法 |
3.2.2 同位素双层石墨烯的拉曼表征 |
3.2.3 同位素双层石墨烯取向的其他表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 石墨烯拉曼光谱与同位素的关系 |
3.3.2 双层石墨烯拉曼光谱与堆垛角度的关系 |
3.3.3 同位素双层石墨烯的生长模式 |
3.3.4 同位素双层石墨烯的晶向研究 |
3.3.5 双层石墨烯生长机理研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 石墨烯定向刻蚀转移和水转印方法 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法与表征手段 |
4.2.1 石墨烯薄膜的制备 |
4.2.2 定向电流及转移过程中的铜基底定向刻蚀 |
4.2.3 水转印的实施过程 |
4.2.4 石墨烯转移结果的表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 单层石墨烯表面形貌 |
4.3.2 随机刻蚀与双极电化学定向刻蚀过程 |
4.3.3 定向刻蚀对石墨烯转移质量的提升 |
4.3.4 石墨烯水转印方法流程 |
4.3.5 水转印石墨烯的光学、电学性能测试 |
4.3.6 石墨烯水转印方法的适用性探究 |
4.3.7 水转印过程中的机理探究 |
4.3.8 石墨烯力学行为研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 石墨烯胶带 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法与表征手段 |
5.2.1 石墨烯胶带的制备 |
5.2.2 石墨烯胶带的使用 |
5.2.3 石墨烯转移结果的表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 胶带成分探索 |
5.3.2 石墨烯胶带的获取与存储 |
5.3.3 石墨烯胶带的使用方法与适用范围 |
5.3.4 石墨烯胶带转移石墨烯的质量表征 |
5.3.5 石墨烯胶带的有限元模拟 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
攻读博士期间的主要研究成果 |
(6)安徽德邦化工安全信息管理与应急救援系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文研究方案 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 拟要解决的技术问题 |
1.4 本章小结 |
2 安徽德邦化工危险源辨识及事故后果分析 |
2.1 产品及工艺流程 |
2.2 危险、有害因素分析 |
2.3 重大危险源辨识 |
2.3.1 重大危险源辨识依据与分级 |
2.3.2 危险化学品物质存在量统计 |
2.3.3 危险化学品重大危险源辨识 |
2.3.4 重大危险源分级过程 |
2.4 危险化学品事故后果模型与分析 |
2.4.1 泄漏扩散模型 |
2.4.2 爆炸模型 |
2.4.3 火灾模型 |
2.5 本章小结 |
3 安徽德邦化工安全评价 |
3.1 安全评价基本内容 |
3.1.1 安全评价目的 |
3.1.2 安全评价程序 |
3.1.3 评价方法选择 |
3.2 安全评价单元划分 |
3.2.1 生产场所安全评价分析 |
3.2.2 储存场所安全评价分析 |
3.2.3 公辅工程安全评价分析 |
3.3 本章小结 |
4 安徽德邦化工应急救援体系建立 |
4.1 应急救援组织机构和职责 |
4.1.1 应急指挥部职责 |
4.1.2 现场救援组职责 |
4.2 应急预警与信息报告 |
4.3 应急救援响应程序 |
4.4 应急救援预案管理 |
4.4.1 应急预案的编制 |
4.4.2 应急预案管理 |
4.4.3 属性权重未知决策矩阵排序法的预案方案优化 |
4.5 本章小结 |
5 安徽德邦化工安全信息管理与应急救援系统需求分析与设计 |
5.1 需求概述 |
5.2 系统功能需求分析 |
5.3 系统性能需求分析 |
5.4 系统数据库设计 |
5.4.1 数据库设计步骤 |
5.4.2 概念结构设计 |
5.4.3 物理结构设计 |
5.5 系统模块设计 |
5.6 本章小结 |
6 安徽德邦化工安全信息管理与应急救援系统实现 |
6.1 系统开发技术 |
6.1.1 Apache服务器 |
6.1.2 PHP开发语言 |
6.1.3 Think PHP框架 |
6.1.4 MVC设计模式 |
6.1.5 MySQL数据库 |
6.2 系统登录 |
6.3 安全信息管理模块 |
6.3.1 设备及人员信息管理功能实现 |
6.3.2 危险源事故后果模拟功能实现 |
6.3.3 安全知识、案例功能实现 |
6.4 安全评价模块 |
6.5 应急救援模块 |
6.5.1 预案管理功能实现 |
6.5.2 应急接警功能实现 |
6.5.3 应急响应功能实现 |
6.6 地理救援信息模块 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(7)喷淋散射塔氨法脱硫机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 脱硫技术研究进展 |
1.3 湿法烟气脱硫现状 |
1.3.1 氨法脱硫研究现状 |
1.3.2 湿法脱硫塔的发展现状 |
1.4 喷淋散射塔国内外研究现状 |
1.5 课题来源与本文的研究内容 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 喷淋散射塔氨法脱硫数学模型 |
2.1 喷淋散射塔的工艺流程 |
2.2 喷淋区域数学模型 |
2.2.1 气相基本控制方程 |
2.2.2 湍流模型 |
2.2.3 随机颗粒轨道模型 |
2.2.4 液滴蒸发模型 |
2.3 鼓泡区域数学模型 |
2.3.1 基本控制方程 |
2.3.2 湍流模型 |
2.3.3 相间作用力 |
2.3.4 气泡模型 |
2.4 氨法脱硫数学模型 |
2.4.1 模型假定 |
2.4.2 SO_2吸收速率 |
2.5 本章小结 |
第三章 喷淋散射塔数值模拟 |
3.1 研究对象 |
3.1.1 整体结构 |
3.1.2 结构简化 |
3.2 网格划分 |
3.3 边界条件 |
3.3.1 喷淋区域 |
3.3.2 鼓泡区域 |
3.4 求解方式 |
3.5 本章小结 |
第四章 喷淋散射塔数值模拟结果及分析 |
4.1 模型验证与修正 |
4.2 喷淋散射塔气液两相流动分析 |
4.2.1 喷淋区域 |
4.2.2 鼓泡区域 |
4.3 喷淋散射塔气液两相传质分析 |
4.3.1 喷淋区域 |
4.3.2 鼓泡区域 |
4.4 喷淋散射塔脱硫性能分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 喷淋散射塔运行和结构参数优化 |
5.1 喷淋散射塔脱硫效率的影响因素 |
5.1.1 液气比 |
5.1.2 入口SO_2浓度 |
5.1.3 散射管浸入深度 |
5.1.4 烟气流量 |
5.2 喷淋散射塔优化设计及结果分析 |
5.2.1 流场分析 |
5.2.2 SO_2浓度场 |
5.3 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)有限域流场中近自由面气泡的演化过程及其载荷特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 水下爆炸气泡 |
1.1.2 气枪震源高压气泡 |
1.1.3 空化气泡 |
1.2 气泡动力学研究进展 |
1.2.1 理论解析 |
1.2.2 实验研究 |
1.2.3 数值研究 |
1.3 国内外研究工作总结 |
1.4 本文主要研究工作 |
第2章 改进的气泡动力学理论和数值计算方法 |
2.1 引言 |
2.2 边界元模型的基本理论 |
2.2.1 流体力学基本方程 |
2.2.2 状态方程和初始条件 |
2.2.3 控制方程的离散和求解 |
2.2.4 边界条件与参数无量纲化 |
2.3 环状气泡动力学模型 |
2.3.1 涡环模型基本理论 |
2.3.2 涡环诱导速度势的计算 |
2.4 间接边界元法求解气泡运动载荷 |
2.5 改进的有限流域内气泡动力学模型 |
2.5.1 边界积分奇异性处理 |
2.5.2 气-液-固三相交界点速度的求解 |
2.5.3 收敛性分析与模型有效性验证 |
2.6 时间步长与数值计算流程 |
2.7 本章小结 |
第3章 有限流域内近自由液面气泡的动态特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 气泡与自由面耦合的特征分析 |
3.2.1 流场压力与壁面压力变化分析 |
3.2.2 近壁面影响下自由面“水裙”现象 |
3.3 特征参数对气泡与自由面运动的影响 |
3.3.1 浮力参数的影响 |
3.3.2 自由面距离参数的影响 |
3.3.3 流域壁面距离参数的影响 |
3.4 气泡及其破碎兴波的动力学特性研究 |
3.4.1 气泡破碎模型的建立及验证 |
3.4.2 破碎兴波特性和流域“露底”现象分析 |
3.4.3 流域壁面对破碎兴波的影响分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 有限流域内双气泡与自由液面的非线性耦合特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 计算模型的有效性验证 |
4.3 双气泡与自由液面耦合的总体特征分析 |
4.4 特征参数对气泡运动与载荷特性的影响研究 |
4.4.1 气泡-气泡距离的影响 |
4.4.2 气泡-垂直壁面距离的影响 |
4.4.3 气泡-自由面距离的影响 |
4.4.4 浮力参数的影响 |
4.5 不同尺度比下的气泡运动及其载荷特性研究 |
4.6 本章小结 |
第5章 近自由液面气泡与破口壁面的耦合特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 数值处理方法与计算模型验证 |
5.2.1 流域分割模型 |
5.2.2 开域自由面和刚性壁面的积分方程修正 |
5.2.3 实验方法和实验装置 |
5.3 三种典型射流的特征分析 |
5.3.1 自由液面主导的向下射流 |
5.3.2 破口壁面主导的向上射流 |
5.3.3 自由液面和破口壁面诱导的对射流 |
5.4 特征参数对气泡运动的影响分析 |
5.4.1 气泡-自由面距离的影响 |
5.4.2 气泡-破口距离的影响 |
5.4.3 浮力参数的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 空化气泡群的运动特性与声场压力分布实验研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验装置和实验流程 |
6.3 空泡群在声场中的总体分布特征 |
6.4 实验结果与讨论 |
6.4.1 空化气泡的受力分析 |
6.4.2 空化气泡的半径测量及气泡层间的距离估算 |
6.4.3 空化气泡的运动轨迹分析 |
6.5 声场压力作用下PDMS材料的破坏机理研究 |
6.5.1 声场压力载荷的分布特性 |
6.5.2 PDMS材料的破坏形式与机理分析 |
6.5.3 弹性模量与特征距离对PDMS材料破坏的影响 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(9)湿法脱硫塔内流场调控与强化传质过程研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 燃煤污染物控制技术及存在的问题 |
1.3 湿法脱硫强化传质研究现状 |
1.3.1 第三相物质强化传质 |
1.3.2 外场强化传质 |
1.3.3 流型调控强化传质 |
1.4 WFGD颗粒物协同脱除研究现状 |
1.5 烟气除湿技术研究现状 |
1.5.1 冷凝换热烟气除湿 |
1.5.2 膜分离法烟气除湿 |
1.5.3 吸收法烟气除湿 |
1.6 论文的主要研究内容 |
第2章 高效低阻脱硫喷淋塔内流场组织 |
2.1 本章引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验平台 |
2.2.2 导流板设计 |
2.3 数值计算方法 |
2.3.1 气液两相流动 |
2.3.2 SO_2 吸收模型 |
2.3.3 边界条件与网格划分 |
2.4 实验与计算结果 |
2.4.1 流场结构 |
2.4.2 单相流场 |
2.4.3 两相流场 |
2.5 SO_2 吸收模型验证 |
2.6 导流板优化设计 |
2.7 本章小结 |
第3章 局部气液流型调控与强化传质 |
3.1 本章引言 |
3.2 技术方案 |
3.3 FPC单元初步设计及结果分析 |
3.3.1 实验系统 |
3.3.3 脱硫浆液浓度 |
3.3.4 操作条件的影响 |
3.4 FPC单元结构优化及结果分析 |
3.4.1 优化设计方案 |
3.4.2 实验系统 |
3.4.3 实验结果与分析 |
3.5 FPC尺寸放大规律 |
3.5.1 实验系统 |
3.5.2 结果与讨论 |
3.5.3 对比分析 |
3.6 气液流动状态图像分析 |
3.6.1 分析方法 |
3.6.2 流场结果与讨论 |
3.7 本章小结 |
第4章 喷淋塔内颗粒物协同脱除 |
4.1 本章引言 |
4.2 实验系统 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 气液流型与颗粒捕集机制 |
4.3.2 分级除尘效率 |
4.3.3 总除尘效率 |
4.3.4 系统阻力与性能分析 |
4.4FPC装置除尘中试实验 |
4.4.1 中试实验系统 |
4.4.2 实验结果与分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于WFGD液体吸收法烟气除湿 |
5.1 本章引言 |
5.2 技术方案 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 实验系统 |
5.3.2 液体吸收剂选择 |
5.3.3 实验设备与仪器 |
5.3.4 实验工况设定 |
5.4 烟气除湿效果 |
5.4.1 气液流动状态 |
5.4.2 反应器结构的影响 |
5.4.3 操作参数的影响 |
5.5 传质过程分析 |
5.6 热量与水分回收过程分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与总结 |
6.1 研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 进一步工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录 A 导流板优化设计计算结果 |
A.1 孔板结构 |
A.2 操作参数 |
附录 B 除湿反应器内气液流动状态 |
B.1 反应器结构 |
B.2 孔板结构 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)捆扎包式规整催化填料流体力学及传质性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 文献综述 |
1.1 催化填料发展概述 |
1.1.1 板式塔方式 |
1.1.2 填充床式 |
1.2 流体力学性能研究 |
1.2.1 填料层压降 |
1.2.2 持液量 |
1.2.3 传质性能研究 |
1.3 计算流体力学在填料研究中的应用 |
1.3.1 计算流体力学简介 |
1.3.2 计算流体力学在催化填料研究中的应用 |
1.4 本文研究工作 |
第二章 捆扎包式规整催化填料水力学参数的测定 |
2.1 规整催化填料的制作方法 |
2.2 实验装置及流程 |
2.3 实验设备 |
2.3.1 规整催化填料 |
2.3.2 主塔 |
2.3.3 其他设备 |
2.4 实验方法及步骤 |
2.4.1 干塔压降的测定 |
2.4.2 静持液量的测定 |
2.4.3 动持液量的测定 |
2.4.4 湿塔压降的测定 |
2.5 实验结果与讨论 |
2.5.1 数据处理方法 |
2.5.2 实验结果与分析 |
2.6 模型关联 |
2.6.1 干塔压降 |
2.6.2 湿塔压降 |
2.7 本章小结 |
第三章 捆扎包式规整催化填料内单相流体力学行为的模拟与验证 |
3.1 前处理 |
3.1.1 建立物理模型 |
3.1.2 网格划分 |
3.2 数学模型的建立 |
3.2.1 控制方程 |
3.2.2 湍流模型的选择 |
3.3 模拟计算 |
3.3.1 边界条件 |
3.3.2 近壁面处理方法 |
3.3.3 数值计算方法 |
3.4 模拟结果分析 |
3.4.1 填料内部速度场分布分析 |
3.4.2 干塔压降 |
3.5 本章小结 |
第四章 捆扎包式规整催化填料内两相流体力学行为的模拟与验证 |
4.1 前处理 |
4.1.1 建立物理模型 |
4.1.2 划分网格 |
4.2 数学模型的建立 |
4.2.1 控制方程 |
4.2.2 源项的确定 |
4.3 模拟计算 |
4.3.1 边界条件 |
4.3.2 数值计算方法 |
4.4 结果分析 |
4.4.1 液膜流动分布结果 |
4.4.2 持液量 |
4.4.3 有效传质面积 |
4.5 本章小结 |
第五章 捆扎包式规整催化填料反应区传质行为特点模拟 |
5.1 前处理 |
5.1.1 物理模型的建立 |
5.1.2 网格的划分 |
5.2 数学模型的建立 |
5.2.1 控制方程 |
5.2.2 源项的确定 |
5.2.3 物性体系相关参数的设定 |
5.3 模拟计算 |
5.3.1 边界条件 |
5.3.2 主体域的相关设置 |
5.3.3 数值计算方法 |
5.4 模拟结果分析 |
5.4.1 两相流模拟 |
5.4.2 传质过程模拟 |
5.4.3 带有化学反应的传质过程模拟 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
个人简历、在学期间研究成果 |
四、饱和塔液面双位置调节试验总结(论文参考文献)
- [1]煤气化-闪速炼铁耦合工艺的数值模拟及优化[D]. 杨逸如. 北京科技大学, 2021(02)
- [2]重载柴油机余热回收有机朗肯循环匹配方法与实验研究[D]. 刘鹏. 天津大学, 2020(01)
- [3]深水变梯度控压钻井井筒压力分布规律与控制方法研究[D]. 杨宏伟. 中国石油大学(北京), 2020
- [4]连续釜式反应过程工艺控制算法研究[D]. 孟令宇. 成都理工大学, 2020(04)
- [5]石墨烯及其堆垛的结构设计 ——从制备到转移[D]. 张学薇. 浙江大学, 2020(01)
- [6]安徽德邦化工安全信息管理与应急救援系统研究[D]. 梁莹莹. 安徽理工大学, 2019(01)
- [7]喷淋散射塔氨法脱硫机理研究[D]. 李晓静. 华南理工大学, 2019(01)
- [8]有限域流场中近自由面气泡的演化过程及其载荷特性研究[D]. 刘念念. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
- [9]湿法脱硫塔内流场调控与强化传质过程研究[D]. 陈阵. 清华大学, 2018(06)
- [10]捆扎包式规整催化填料流体力学及传质性能研究[D]. 王杰. 福州大学, 2018(03)