孙巧群
- 作品数：16 被引量：75H指数：5
- 供职机构：哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国亚太经合组织科技产业合作基金中国APEC科技产业合作基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程环境科学与工程理学更多>>
- 链条炉沼气再燃还原氮氧化物数值模拟与优化被引量：3
- 2019年
- 为利用废弃沼气作为工业锅炉再燃燃料,实现对氮氧化物(NOx)的高效率还原,达到资源回收和NOx减排的目的.联用FLIC和FLUENT软件对工业锅炉床层及炉内燃烧特性进行了模拟,进而探究了CH4/NO摩尔比、沼气稀释比和沼气喷口布置形式对炉膛内NOx还原的影响.结果表明:CH4/NO摩尔比和两者混合程度是影响NOx还原两大主要因素,总体上NOx的还原率随着CH4/NO摩尔比和沼气稀释比的增大而升高;当CH4/NO摩尔比较小时,影响NOx还原率的主导因素是两者的混合程度;当沼气稀释到一定程度,其所具有的动量能够与主气流实现较好混合时,影响NOx还原率的主导因素是CH4/NO摩尔比;同时沼气稀释比的增大有利于减小气体不完全燃烧损失;为实现NOx高效率还原,再燃沼气喷口宜布置在前墙,但位置不宜过于偏下.本文能够为沼气在工业锅炉燃烧及NOx还原的工业应用提供一定的参考.
- 王义德孙巧群王华山李喜梅高建民杜谦吴少华
- 关键词：链条锅炉氮氧化物再燃技术沼气FLIC
- 流化床反应器内气固两相流动特性的研究被引量：3
- 2010年
- 基于颗粒动力学理论模拟颗粒相流动,应用流体与颗粒两相流理论考虑两相相间作用,建立了流化床核反应器内多相流流动的计算流体动力学模型,数值模拟研究了流化床核反应器内的流体动力行为。计算结果表明,应用Gi-daspow曳力模型得到的沿截面颗粒浓度分布与已有实验结果的分布趋势比较接近。在中心喷射区的中心处颗粒浓度较高。随着径向距离的增大,逐渐降低到局部最小值后颗粒浓度逐渐上升。在环隙区域内颗粒浓度基本保持不变。分析了流体与颗粒间作用力、颗粒弹性恢复系数等对流化床核反应器内流体动力特性的影响。研究表明,颗粒碰撞恢复系数越大,流场内沿截面颗粒浓度分布变得越均匀。
- 孙巧群高建民朱卫兵陆慧林
- 关键词：数值模拟
- 流化床反应器内热动力特性的数值模拟被引量：1
- 2013年
- 为了深入研究流化床反应器内温度分布特性,基于分群扩散理论方法,应用中子输运模型、耦合气固传热模型以及气固双流体模型,数值模拟流化床核反应器内气固流动和热动力特性,研究流化床核反应器内入口氦气流量和燃料堆积床高对反应器内温度分布的影响.研究结果表明,流化床核反应器内气相温度分布比较均匀;随着入口氦气流量的增加,反应器内环形区域和中心区域内气相温度脉动增强;反应器内气相温度随着燃料堆积床高的增加而升高.数值模拟得到核反应器内气相瞬时温度分布的结果与Pain等人数值计算结果相吻合.
- 李锦时孙巧群王猛朱卫兵陆慧林
- 关键词：双流体模型数值模拟
- 矩形喷动床混合特性的三维数值研究被引量：8
- 2010年
- 应用三维离散单元法,采用标准k-ε模型和Beer&Johnson表达式考虑湍流和滚动摩擦的影响,对矩形喷动床内颗粒轴、径向均分混合过程进行了模拟。利用Lancy混合指数分析了喷射区、环隙区和喷泉区内颗粒混合速度,以及三区混合速度与全床混合速度之间的关系,同时讨论了喷动气速变化对颗粒混合速度的影响。结果表明:轴向均分混合速度快于径向;矩形喷动床内混合过程分为2个阶段:快速段和慢速段,前者主要是初期环隙区内混合区域迅速扩大的结果,后者则主要是斜底近壁区的混合;环隙区的混合速度控制全床的混合速度;喷动气速的增加未能使矩形喷动床内颗粒混合到达动态平衡的时间减少。
- 朱润孺朱卫兵邢力超孙巧群
- 关键词：喷动床离散单元法
- 600MW超超临界墙式切圆锅炉燃烧过程数值模拟被引量：21
- 2011年
- 借助计算流体力学软件Fluent,选择合理的数学模型,对一台600 MW超超临界墙式布置切圆燃烧锅炉进行数值模拟,着重研究了墙式切圆锅炉炉内空气动力场,温度场,组分场和不同SOFA(分离燃尽风)风率对墙式切圆燃烧锅炉NOx生成及烟气成分特性的影响。结果表明:炉内切圆形成完整,炉内充满度较好,但切圆形成过大,近壁面温度过高,结渣倾向明显。此结论与实验台上烟雾示踪实验所得结论相符,证明了模拟的可靠性。随着SOFA风率的增加,主燃区氧浓度降低,主燃区NOx生成量减少,在SOFA风率过高条件下,会使燃烧后期NOx生成大大增加,整体NOx排放并不一定低。因此,需要合理优化SOFA风率。
- 刘敦禹秦明孙巧群吴少华
- 关键词：空气动力场温度场
- 喷动床反应器内流体动力特性的数值模拟被引量：2
- 2011年
- 采用欧拉-欧拉双流体模型,颗粒动理学理论模拟颗粒相流动,对喷动床核反应器内的流体动力行为进行了数值模拟。模拟得到了喷动床核反应器内颗粒浓度标准方差、空隙率和颗粒速度分布。研究结果表明喷动床核反应器内颗粒浓度标准方差先逐渐增大至最大值后下降。分析了摩擦应力模型和倒锥体角度等影响因素对喷动床核反应器内的流体动力特性的影响。
- 孙巧群朱卫兵朱润孺邢力超
- 关键词：双流体模型数值模拟
- 提升管内湿颗粒流动特性的离散元模拟被引量：6
- 2013年
- 采用离散单元法模拟了二维提升管内湿颗粒的流动和团聚特性。考虑颗粒所受重力、颗粒间(颗粒与壁面间)的碰撞力、摩擦力、液桥力以及气体对颗粒的曳力和浮力。预测提升管内湿颗粒的流动行为,得到不同含湿量下颗粒浓度和轴向速度的分布,并且定量分析了湿颗粒的团聚特性。结果显示:湿颗粒在提升管内呈现边壁浓、中心稀的环核流动结构;由于液桥力的存在,提升管内湿颗粒出现团聚现象,且颗粒以单颗粒和聚团2种方式运动;含湿量对颗粒聚团存在时间、聚团时间份额和聚团生成频率有较大的影响。
- 朱卫兵李锦时王猛孙巧群
- 关键词：提升管离散单元法
- 石墨烯改性的氟塑料热交换器换热性能研究
- 2023年
- 工业上燃料燃烧产生的低温烟气余热资源丰富但存在回收困难及低温腐蚀等问题。聚四氟乙烯(PTFE)具有耐酸腐蚀、重量轻、表面能低及适用温度范围广等优势,已被应用于制造低温烟气余热回收利用的传热管。然而其导热性能有限,为提高PTFE导热性能,本文研究了添加石墨烯对PTFE性能的影响,通过添加5wt%的石墨烯完成了PTFE的改性使其导热性能提高18.68%;通过数值模拟计算研究发现,添加石墨烯后换热性能提高5.62%;利用模拟优化掌握在混气条件下热换热器总换热系数相较于平均对流换热系数最高提升~50%,添加石墨烯改性后总换热系数最高提升8.3%。该研究对于我国低温烟气余热回收、节能降耗具有重要的意义,同时也为聚合物热交换器的设计提供参考。
- 孙巧群李一淳邓跃军董鹤鸣刘文斌杜谦高建民
- 关键词：石墨烯改性聚四氟乙烯热交换器换热性能
- 燃瓦斯气加热炉空气分级低氮燃烧数值模拟及验证被引量：2
- 2018年
- 为实现燃瓦斯气加热炉NO_x排放低于200 mg/m3的目标,采用数值计算的方法对空气分级低氮技改方案进行了优化。利用FLUENT软件计算了燃尽风布置和当量比对温度分布、燃尽率和NO_x生成量等的影响规律;通过与工业试验对比验证了优化方案。结果表明:当燃烧区当量比约0.85时,NOx排放总量最小;当量比一定时,还原区段长度增大有利于NO_x量降低;燃尽风两级较单级布置可实现NOx的进一步降低;但其中热力型NOx占比增大。经改造后,加热炉NOx排放浓度低于200 mg/m3,满足现行法规要求;能够为燃气加热炉设计、运行及改造提供一定参考。
- 王义德王华山孙巧群孙环高建民刘同仁王春生
- 关键词：加热炉氮氧化物数值模拟
- 燃瓦斯气蓄热式加热炉再燃低氮改造数值模拟被引量：1
- 2018年
- 为实现燃瓦斯气加热炉氮氧化物(NOx)排放低于200 mg/m3(O2体积分数3.5%)的要求,提出高效的再燃低氮改造方案.通过数值计算和工业试验相结合的方法对其进行验证.采用FLUENT软件计算不同再燃瓦斯气比例和当量比下,不同截面温度及NOx质量浓度分布,NOx生成还原特性和瓦斯气未燃尽率等.根据优化的数值计算结果对加热炉进行改造,进行连续一周的工业试验.结果表明:增加再燃比,燃烧空间高温区域比例降低,热力型NOx生成量减少且减幅增大,再燃作用对NOx的还原率先升高后降低.当再燃比为0.20时,再燃作用还原NOx的效率最高.增加再燃比或降低主燃区当量比将降低NOx浓度,但瓦斯气未燃尽率升高.通过与工业试验对比,验证了计算的可靠性.当再燃比为0.15~0.20,主燃区当量比为1.15~1.20时,NOx质量浓度最高值约160 mg/m3,均值约130 mg/m3(O2体积分数3.5%),且瓦斯气未燃尽率较低.
- 王义德孙巧群张成志高建民刘同仁李喜梅王华山杜谦
- 关键词：氮氧化物蓄热式加热炉再燃技术数值模拟
