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| 1 | 大规模高效气流床煤气化技术基础研究进展显示文摘大型煤气化技术是大宗化学品制备、液体燃料合成、多联产系统、整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统、制氢和燃料电池行业的核心技术,是当今世界煤气化技术发展的主流。本文介绍了国家973计划项目'大规模高效气流床煤气化技术的基础研究'近3年来的主要研究进展,包括:高温、高压煤气化的化学反应基础研究,高温、高压气流床气化炉内多相流流动、热质传递的基础理论研究,超浓相高压气固两相流与高压浆态非牛顿流体流动的机理与规律研究,复杂多相反应产物处理研究。阶段性的研究成果已应用于商业化装置,取得重要成效,在国内外产生了良好的影响。 | 王辅臣 | 2008 | 中国基础科学2008，10，3： | 39 |
| 2 | 新型洗涤冷却室内气液两相的分布特性显示文摘采用双头电导探针法对新型洗涤冷却室环隙鼓泡床内气液两相的局部气含率、气泡直径等分布规律进行了实验研究,并用Fluent商业软件对床层内气含率分布进行了模拟计算,模拟结果与实验结果吻合较好。研究结果表明:新型洗涤冷却室内部构件对环隙鼓泡床内气液两相的分布特性影响显著,气相分布更加均匀,液面波动更趋平稳,有效地减少了气体带水问题,相比国外技术具有更好的操作弹性。 | 陈意心 王亦飞 梁铁 姚永春 刘霞 于遵宏 | 2008 | 化工学报2008，59，2： | 24 |
| 3 | 气流床煤气化炉内流动、混合与反应过程的研究进展显示文摘气流床气化过程涉及高温高压下湍流多相流动与复杂化学反应过程的相互作用,涵盖喷嘴雾化与弥散、复杂多相射流流动、炉内湍流混合、复杂气化反应、火焰结构及温度分布等诸多方面,是世界各国研究的热点。对近年来世界各国在气流床气化过程研究上取得的进展进行了综述,包括喷嘴雾化与颗粒弥散机理与雾化过程的影响因素、撞击流驻点偏移规律和撞击面振荡规律、撞击火焰结构与炉内三维温度场、典型煤种气化反应特性与石油焦气化特性以及气流床气化过程模拟。对气流床气化过程未来的研究重点进行了展望。 | 王辅臣 | 2013 | 燃料化学学报2013，41，7： | 22 |
| 4 | 两喷嘴对置撞击流驻点偏移规律显示文摘运用烟线法和热线风速仪对两喷嘴撞击流流场进行了实验研究,考察了不同喷嘴间距、不同气速比下撞击面的稳定性和撞击面驻点的偏移规律。结果发现,当2D≤L≤4D(L为喷嘴间距,D为喷嘴直径)时,若两喷嘴气速相等,撞击面不稳定,在轴线上发生振荡;当两喷嘴气速有小的差异时,撞击面驻点将发生大幅度的偏移,此时流场变得相对比较稳定。当2D≤L≤8D时,撞击面驻点位置对气速比变化很敏感;当L<2D和L>8D时,撞击面驻点位置对两喷嘴气速比的变化逐渐变得不敏感。 | 李伟锋 孙志刚 刘海峰 王辅臣 于遵宏 | 2008 | 化工学报2008，59，1： | 21 |
| 5 | 两喷嘴对置撞击流径向射流流动特征显示文摘对喷嘴间距与喷嘴直径比为0.5~100范围内两喷嘴对置撞击流径向射流的湍流脉动特征、速度分布和扩展率等进行了实验研究和数值模拟。研究结果表明,撞击流径向射流明显较自由射流湍动强烈;从驻点开始径向射流速度逐渐增大到最大值后开始衰减,射流呈现自相似性;随着喷嘴间距增大,撞击流径向射流的扩展率呈现增大的趋势,大约为自由圆射流的1.5~3倍。采用CFD软件对撞击流径向射流的速度分布特征进行了数值模拟,与实验结果相比,两方程湍流模型预报的撞击流径向射流的扩展率明显偏小,雷诺应力模型的预报精度有较大改进。 | 李伟锋 孙志刚 刘海峰 王辅臣 | 2009 | 化工学报2009，60，10： | 17 |
| 6 | 洗涤冷却管内垂直降膜流动特性显示文摘采用双平行电导探针对多喷嘴煤气化过程中洗涤冷却管内垂直降膜的液膜厚度分布进行了实验研究,研究发现,经洗涤冷却水分布环分配后在洗涤冷却管内形成的液膜在进口段200~400mm处呈明显的不均匀分布,液膜厚度差值高达3mm。流动方向上的液膜波动变化与平均液膜厚度变化相似,但具有滞后性。研究还表明,在2.4~14m3.h-1的进水流量范围内,整体液膜厚度随着流量的增大而增大,由此对洗涤冷却管内液膜充分发展区的平均液膜厚度建立了经验关联式。实验还发现,洗涤冷却水分布环的槽缝宽度对液膜分布影响显著,在本文研究条件下,最佳槽缝宽度为3mm,槽缝宽度继续增大,液膜的均匀性下降。另外,随着气相表观速度的增大,整体液膜厚度减小,但一定程度上改善了液膜分布的均匀性。 | 王灵萍 王亦飞 郭强强 颜留成 于广锁 | 2013 | 化工学报2013，64，6： | 17 |
| 7 | 小间距两喷嘴对置撞击流流场的数值模拟与实验研究显示文摘Experimental study and numerical simulation were performed for the averaged flow field of two closely spaced opposed jets with hot wire anemometer(HWA)and CFD software and the simulation was compared with the measurement and approximate analytic solution in the literature.The results showed that the exit velocity profile of the single jet was top-hat distribution due to the presence of boundary layers.At L<2D(where L is nozzle separation and D is nozzle diameter),bimodal distribution of exit velocity profile,low in the middle and high on both sides,was present,while such bimodal distribution of exit velocity profile was absent at L=2D.With increasing nozzle separation,the stagnation point offset of the impinging plane increased.With the same velocity ratio,stagnation point offset of the nozzles with uniform profiles was larger than that with top-hat profiles.The approximate analytic solution of the flow field of two opposed jets in the literature was only valid for the nozzles with uniform exit velocity profiles and the prediction accuracy became worse for the nozzles with top-hat exit velocity profiles. | 李伟锋 孙志刚 刘海峰 王辅臣 于遵宏 | 2007 | 化工学报2007，58，6： | 16 |
| 8 | 平面撞击流振荡特性显示文摘The oscillation characteristics of two planar opposed jets were studied by using high-speed camera,smoke wire visualization and hot-wire anemometry(HWA).The oscillation periods of two planar opposed jets at different nozzle separations and exit nozzle velocities were studied.The results showed two models of instabilities:streamwise quasi-periodic oscillation model and deflection oscillation model.The oscillation model was mainly streamwise quasi-periodic oscillation model at L<5H(where L was the nozzle separation and H was the nozzle slot height),and it was mainly deflection oscillation model at L>5H.The deflection oscillation model had a stable period which decreased with increasing normalized nozzle separation. | 孙志刚 李伟锋 刘海峰 于遵宏 | 2009 | 化工学报2009，60，2： | 14 |
| 9 | 双组水平喷嘴撞击流反应器流场POD分析显示文摘利用二维高速粒子图像测速技术研究双组分层水平对置撞击流湍流场,考察了双组喷嘴在不同Re、不同直径及上下径向射流不同工况下的流动结构,对速度场进行POD分解,提取流场中含能大尺度结构。结果表明,低阶本征模态拥有大尺度涡旋结构,流场涡旋结构明显,瞬时流场能量主要集中在一阶模态,易于描述整个流场的流动特征,脉动场的模态重构可以准确还原流场中的涡结构。L=3d工况下,不对称流场能量高于对称流场;低阶模态能量随喷嘴Re的增大而增大,而随喷嘴直径增大呈先递增后递减的趋势,直径d=10 mm的工况下所对应的一阶模态能量最高,涡强最大。 | 张建伟 马繁荣 张志刚 冯颖 | 2018 | 化工学报2018，69，7： | 13 |
| 10 | 同轴对称撞击流中的颗粒运动行为显示文摘采用高速相机对同轴对称撞击流中颗粒运动行为进行了实验研究,采用图像处理软件对获得的图片进行分析处理,得到了颗粒在同轴对称撞击流中的运动轨迹、运动速度、最大渗入距离和旋转速度等参数。考察了喷嘴出口气速、颗粒大小、颗粒出口速度以及喷嘴间距对颗粒运动行为的影响。结果表明:颗粒在同轴对称撞击流中的运动有直接射出模式和振荡模式,其中振荡模式占70%;出口气速的增加使颗粒轴线速度和旋转速度变大;随着颗粒相对出口速度、颗粒Stokes数和喷嘴间距的增加,颗粒的最大渗入距离变大。 | 孙志刚 李伟锋 刘海峰 于遵宏 | 2009 | 化学反应工程与工艺2009，25，2： | 11 |
| 11 | 大间距两不对称喷嘴对置撞击流驻点偏移规律显示文摘采用热线风速仪对大喷嘴间距下两不对称喷嘴形成的对置撞击流的轴线速度分布和驻点偏移规律进行了实验研究。研究结果表明,在大喷嘴间距下,两股射流在发生碰撞前,射流已经进入了充分发展区,当两喷嘴出口动量相等时,驻点位于两个喷嘴轴线中心;在撞击区中,两股射流关于撞击面是对称的。轴线上撞击流驻点受两喷嘴动量比的控制,随着动量比偏离1撞击流驻点向动量小的一侧喷嘴移动,两喷嘴出口动量差别越大,驻点偏离中心距离越大。得到了一个描述大喷嘴间距下驻点偏移的公式,拟合结果与实验结果的平均相对误差为10%。 | 孙志刚 李伟锋 刘海峰 | 2009 | 高校化学工程学报2009，23，6： | 11 |
| 12 | 小喷嘴间距撞击流的径向射流速度分布显示文摘采用热线风速仪对小喷嘴间距撞击流产生的径向射流的速度分布进行了实验研究.研究结果表明,径向射流在各个r.>2D的径向断面上的速度分布具有相似性,呈高斯分布.在撞击面上无因次径向射流速度随着无因次径向距离的增大先增大后减小,而与喷嘴直径(D)、喷嘴间距(L)和出口气速无关.无因次径向速度在达到最大值前,与无因次径向距离成正比,在达到最大值后,无因次径向速度与无因次径向距离的1.33次方成反比.在撞击面上径向射流速度的最大值与出口气速成正比,与无因次喷嘴间距的0.551次方成反比.当L/D<1时,无因次最大径向速度的位置随无因次喷嘴间距的增加而增加,当L/D>1时,无因次最大径向速度的位置保持不变. | 孙志刚 李伟锋 刘海峰 | 2010 | 燃烧科学与技术2010，16，2： | 10 |
| 13 | DSMC方法在大规模气固两相撞击流中的应用显示文摘将直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法应用于颗粒数目庞大的大规模气固两相撞击流的数值模拟研究,旨在解决基于拉格朗日法模型难以模拟含大量颗粒碰撞的多相流问题,建立了气固两相撞击流的数理模型。应用所建立模型计算分析了撞击流中的气相流动、颗粒运动、颗粒及颗粒碰撞位置分布;并对模型中考虑颗粒碰撞和不考虑颗粒碰撞时,计算获得的颗粒运动行为、停留时间以及对气相的影响等结果进行了对比分析。结果表明:经发展,DSMC方法能够有效地应用于大规模气固两相撞击流的数值研究;颗粒运动区域可分为颗粒碰撞区、颗粒射流区和颗粒发散区;颗粒碰撞主要发生在颗粒碰撞区内,使得颗粒在该区域富集,且明显缩短颗粒在撞击区的停留时间;在所研究的较小固气比条件下,颗粒的存在对气相流动的影响不显著。 | 杜敏 郝英立 刘向东 | 2009 | 化工学报2009，60，8： | 10 |
| 14 | 水平对置双向撞击流混合器的混合效果显示文摘采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)对浸没状态下水平对置双向撞击流混合器在湍流时的混合情况进行了研究,考察了进口处雷诺数(Re)、喷嘴间距、喷嘴内径、进口速度比对混合效果的影响.结果表明,对称撞击下,喷嘴间距L从d’增加至3d’时(d’为两喷嘴内径平均值),混合时间减小;L由3d’增加至5d’时,混合时间增加,L=3d’时混合时间最小.两端进口处Re=17544时,喷嘴内径由6 mm增至14 mm,混合时间减小且减小趋势逐渐放缓;两喷嘴进口速度比由0.71增至1.67时,混合时间先减小后增加,速度比为1时,混合时间最小;雷诺数Re由7519增至40936时,混合时间减小.对称撞击下,L=3d’时混合效果最好,增加喷嘴内径及雷诺数可显著提高混合效果. | 张建伟 尚盼龙 闫俊杰 冯颖 | 2017 | 过程工程学报2017，17，5： | 9 |
| 15 | 撞击流技术在化学工程领域的研究与应用进展显示文摘综述了撞击流技术在化学工程领域的研究与应用进展,根据撞击流过程强化技术的阶段性研究成果将其发展历程划分为3个阶段;阐述了国内外关于撞击流过程强化技术传质机理的最新研究进展,指出了数值模拟方法研究撞击流技术的可行性以及气-液两相和多相撞击流数值模拟方向。分析了撞击流技术在脱硫脱硝、燃烧、粉体制备、干燥、结晶、水合物快速生成等化工领域设备的应用现状,通过介绍撞击流强化技术耦合超重力、超临界和超高压等过程强化技术开发的具体设备,以期能为撞击流耦合多种过程强化技术的进一步开发与应用提供参考。 | 梁腾波 白净 张璐 常春 方书起 韩秀丽 | 2016 | 石油化工2016，45，3： | 9 |
| 16 | 多喷嘴对置式水煤浆气化炉运行总结显示文摘多喷嘴对置式水煤浆气化炉是由兖矿集团和华东理工大学共同开发的具有自主知识产权水煤浆气化技术。该技术在消化、吸收德士古水煤浆气化技术的基础上应用了撞击流原理。兖矿国泰化工有限公司日处理1000t煤的多喷嘴对置式气化炉装置于2005年已成功进行了工业化示范运行,截至目前已经运行了近8年。对装置初期运行出现的拱顶超温故障进行了分析。造成拱顶砖超过正常烧蚀速率的主要原因是:气化炉的长径比选择偏小,上升气流因速度过快撞击到顶部耐火砖,造成冲刷;烧嘴速度偏高,撞击流上升流股火焰未能完全结束,对拱顶砖造成烧损。采取了严格控制喷嘴出口速度、改变了拱顶耐火砖/预制块的设计和调整工艺烧嘴结构等措施进行优化后,拱顶耐火砖的使用寿命大大提高,平均使用寿命已超过10000h,平均烧嘴使用寿命超过100d,满足了长周期运转的要求。 | 张雷 陆丽萍 | 2013 | 中外能源2013，18，7： | 9 |
| 17 | T型撞击流混合器内流动特性的PIV研究显示文摘采用粒子图像测速技术对入射管直径为3mm、混合腔直径为16mm的T型撞击流混合器内的流动特性进行了研究,考察了不同流速比和撞击轴线上方空间条件下混合腔内的速度和湍流动能分布.结果表明,在相同入射管直径和流速下,撞击驻点位于混合腔中心处,无因次化的速度和湍流动能分布趋势基本一致.高湍流动能区主要集中在撞击点附近区域,其无因次化数值是传统Rushton涡轮搅拌槽叶端处的3倍.流速比对撞击驻点位置影响显著;减小撞击轴线上方空间可增加高湍流动能分布区域,利于物料混合. | 王端 李志鹏 高正明 黄家琪 | 2010 | 过程工程学报2010，10，4： | 8 |
| 18 | 多喷嘴对置煤气化技术的研究与工业示范显示文摘煤气化技术是发展煤基化学品(氨、甲醇、二甲醚等)、煤基液体燃料、先进的IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础,是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术.本文详细介绍了多喷嘴对置煤气化技术的特点,研究开发的方法和过程,多喷嘴对置的水煤浆和粉煤气化中试装置的运行情况,多喷嘴对置的水煤浆气化技术工业示范装置的运行情况.示范结果表明,同样采用北宿精煤的国泰化工有限公司多喷嘴对置气化炉与鲁南化肥厂Texaco气化炉相比,碳转化率提高3个百分点以上,比氧耗降低约8%,比煤耗降低2%~3%;同样采用神府煤的华鲁恒升化工有限公司多喷嘴对置气化炉与上海焦化厂Texaco气化炉相比,碳转化率提高3个百分点以上,比氧耗降低约2%,比煤耗降低约8%左右.工业运行结果表明,多喷嘴对置气化炉工艺指标先进,运行稳定可靠. | 王辅臣 于广锁 龚欣 刘海峰 王亦飞 周志杰 陈雪莉 郭晓镭 代正华 于遵宏 | 2006 | 应用化工2006，35，z1： | 8 |
| 19 | 撞击流反应器内气固两相流动的数值模拟显示文摘采用标准k-ε湍流模型和颗粒轨道模型模拟了水平撞击流反应器内的气相流场和颗粒运动,实验采用压力计和PV4A光纤速度测量仪测量了整体压力损失和颗粒沿喷嘴轴线的速度变化,模拟得到的规律和实验结果基本吻合。通过模拟还得到了单侧颗粒进料时的颗粒运动特征、颗粒的最大渗透深度和平均飞行时间等信息。结果表明,撞击区域集中在2~3倍喷嘴直径范围之内,气流场的速度和压力呈对称分布,颗粒进入反向气流后速度急剧衰减,最大渗透深度约为喷嘴直径的2倍,颗粒的平均飞行时间在0.7 s~1.8 s之间。随着喷嘴气流速度的增加,颗粒物料更容易被气流带走。 | 徐永通 唐惠庆 叶树峰 蔡漳平 谢裕生 陈运法 | 2007 | 计算机与应用化学2007，24，11： | 6 |
| 20 | 水平三向撞击流反应(混合)器内湍流数值模拟研究显示文摘采用CFD软件FLUENT,对新型的水平三向撞击流反应(混合)器内部流场进行数值模拟研究.以4种工况作为研究对象,将模拟结果与PDA实验测试结果进行比较,具有良好的一致性.结果表明:水平三向撞击流的水平中心面湍流强度分布呈'单峰'分布,峰值位置即为湍流最为剧烈位置,即撞击中心处.水平三向撞击流反应器中,撞击中心区湍动能分布形状呈'正三角型'分布,三角形内部呈'靶式'分布,形状较为规则.湍流耗散率分布与湍动能在反应器内的分布规律非常相似,湍流动能分布较大的区域,湍流耗散率分布亦较大,反之亦然. | 张建伟 程龙 冯颖 刘思源 | 2015 | 沈阳化工大学学报2015，29，3： | 6 |
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