雷福林
- 作品数：20 被引量：56H指数：4
- 供职机构：中国科学院工程热物理研究所更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 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航空宇航科学技术更多>>
- 循环流化床三维全循环模拟及实验验证被引量：4
- 2013年
- 基于EMMS方法,提出了适用于稠密气固两相流的修正曳力模型,并将其耦合到欧拉框架下的计算流体力学(CFD)中,结合颗粒动力学理论,建立了基于多尺度流动结构分析的循环流化床循环回路的三维流动模型。通过与试验结果的比较证实了改进模型的可行性,并对床内的特殊流动特征进行了描述。文中提出的曳力模型可以捕获到颗粒团聚的复杂运动,适用于稠密气固两相流动的数值模拟。
- 王雪瑶雷福林吴学智徐祥阳绍军温雨鑫肖云汉
- 关键词：循环流化床
- 提升管与双流化床耦合的全循环气固流动模拟被引量：2
- 2021年
- 多床耦合装置可实现不同的化学反应过程和温度匹配,为了理解多床的调节特性和稳定运行范围,采用数值模拟对提升管耦合双流化床的气固流动行为进行了研究。固体循环流率通过上下2个L阀充气进行控制,并且上L阀和下L阀充气量匹配才能保证装置的稳定运行。模拟了多组操作工况,发现稳定运行范围内上L阀和下L阀充气量呈线性匹配关系,固体循环流率也与L阀充气量线性相关,最高达到了564 kg/(m^(2)·s)。当下L阀充气增大到一定值时,气体会沿下立管上升产生明显气泡,而随着上L阀充气量的提高,上立管中的物料堆积高度明显下降。对各部件压降分析表明,在不同工况条件时下L阀、提升管、上斜管的压降变化较大,而其余部件的压降变化较小。
- 章子健刘小成刘小成
- 关键词：流化床气固两相流
- 贫预混燃烧室化学反应器网络模型建模及不确定性分析被引量：3
- 2019年
- 基于CFD三维数值模拟结果的化学反应器(CRN)网络模型方法具有快速预估燃烧室NOx排放的特点。研究通过CFD数值模拟手段获得了贫预混燃烧室流场、温度场等特征分布,基于燃料空气掺混特性、速度场、温度场、OH分布以及达姆科勒数,燃烧室被离散划分为预热区、火焰锋面区、火焰过渡区、后火焰区、中心回流区以及角回流区,建立了复杂的CRN模型表征燃烧室内部的流动特征和火焰结构。以贫预混燃烧器为对象,与实验结果进行了对比验证。通过敏感性和不确定性分析获得了反应区域停留时间和烟气回流比例等关键参数对NOx排放的影响规律。结果表明:CFD-CRN混合方法更适用于在高当量比条件下贫预混燃烧室NOx排放的快速有效预测。在相同扰动强度的条件下,反应预热区域和火焰锋面区域的停留时间扰动对CRN模型预测NOx的生成量和稳定性影响更显著。CFD-CRN混合方法应明确在较高的绝热火焰温度条件下烟气回流比的准确性计算及其对NOx生成的显著影响。
- 母滨雷福林邵卫卫邵卫卫肖云汉
- 关键词：NOX排放
- 基于交叉射流与切向旋流的CH_4柔和燃烧特性对比被引量：1
- 2014年
- 轴向分级柔和燃烧器中，采用了交叉射流、切向旋流两种掺混方式，通过实验结合数值计算的方法，从流场和组分分布角度比较了两种掺混方式的掺混特点，从火焰特征、NO／CO排放方面比较了燃烧性能．实验以甲烷为燃料，热功率为16．2～25．9kW，相对切向旋流，交叉射流延缓了燃料、空气的直接混合，燃料、空气燃烧前经回流烟气充分预热和稀释，火焰根部有抬升，反应区体积大，火焰特征更接近柔和燃烧．同时，交叉射流分级燃烧器的污染物排放性能更优，回流比例为0．5、当量比为0．6时，烟气中NO和CO体积分数均仅为4×10^-4．
- 黄明明邵卫卫张哲巅熊燕刘艳雷福林肖云汉
- 关键词：分级燃烧NOCO排放
- 氢气微混燃烧器燃空掺混特性数值研究
- 2023年
- 实现氢气和空气在氢燃气轮机燃烧室喷嘴管外均匀掺混可以在避免回火的同时实现低NO_(x)燃烧。为了在喷嘴出口到燃烧之前尽量实现均匀的掺混,通过数值模拟方法计算分析了微混喷嘴出口的流动特性以及燃空来流相互作用对氢气和空气混合的影响,研究了燃空动量比、燃料微孔间隙比、射流高度及混合长度对微混喷嘴冷态燃空掺混的影响。结果表明:掺混效果直接受标准射流深度、邻射流扰动及扩散段旋涡结构的影响。燃空动量比R_(m)为1.19~1.77时,所达到的标准射流深度可以实现较均匀掺混;间隙比为0.54时,邻射流相互作用会增大射流中心的氢气浓度下降梯度;增加射流高度和混合长度均能降低混合不均匀度;近壁旋涡对的完整发展有利于改善掺混。
- 彭祝张哲巅雷福林
- 关键词：氢气当量比
- 单管微混燃烧器燃料/空气掺混规律研究被引量：3
- 2022年
- 为了使应用于燃气轮机的单管微混燃烧器实现清洁燃烧,达到降低污染的效果,采用数值模拟的方法,从影响单管微混燃烧器燃/空掺混均匀性的几何参数入手,分析了几何参数与掺混均匀性的问题,研究了微混燃烧器中非反应流动以及燃/空分配对掺混均匀性的影响,形成了单喷嘴微混设计方案。三维模拟模型基于如下设计参数建立:空气孔径D_(a)为2~5 m、空气孔间距S为5~11 m、第1排空气孔与燃料主流入口平面距离L_(1)为3~35 m、流速V为50~70 s。结果表明:混合质量并不直接取决于空气孔直径D_(a)的大小,而是与燃空射流动量比有关;空气孔间距S对均匀度的影响较小,且与最短预混段长度L呈三次多项式的关系;L_(1)的长度与预混段长度在给定区间内呈现四次多项式的关系;流速V、空气孔直径D_(a)、射流深度H三者可呈现出一个函数关系,可由已知量推测未知量的范围。基于上述研究结果,在合适的几何尺寸下,单管微混燃烧器可以得到较高的混合质量,压损较小的情况下,使燃/空掺混均匀性更好。
- 仇园张哲巅雷福林张永生
- 关键词：燃气轮机CH
- 贫燃预混旋流燃烧器回熄火边界数值模拟被引量：3
- 2020年
- 为了预测回熄火边界,采用部分预混燃烧模型对天然气旋流预混燃烧器开展计算流体力学模拟。燃烧室直径60 mm、长160 mm,模拟工况包括空气和体积分数为25%的O2+体积分数为75%的N22种氧化剂,旋流器出口轴向速度为0.6~1.5 m/s范围的回火边界,以及1.5~4.5 m/s范围内的吹熄边界。通过回火和吹熄实验数据对模型进行验证,并分析结构参数对回熄火边界的影响。对比了Realizable k-ε模型和雷诺应力湍流模型,结果表明雷诺应力模型对回熄火边界的模拟结果更好。分析了回火和吹熄前后旋流器出口截面Da的变化情况,结果表明不同气流速度条件下回火临界点的1/Da以及吹熄临界点的Da和混合分数具有一定的关系。保持几何旋流数不变,对比分析了3种旋流器进口结构回熄火发生前后的流场变化及回熄火边界的变化,结果表明结构参数对回火和吹熄区间的影响作用相反,存在最优的进口长度和宽度组合使得由回火到吹熄的稳定燃烧区间最大。
- 郭乔轩雷福林田文栋田文栋肖云汉
- 关键词：旋流燃烧器数值模拟
- 喷管结构对甲烷微混燃烧特性的影响研究被引量：1
- 2023年
- 微混燃烧是一种具有潜力的低污染燃烧技术,而作为基础单元的微管结构对燃烧特性有显著的影响。以单元微管模型燃烧器为对象,在空气预热加压和常温常压2组工况下,使用计算流体力学方法分析了不同微管直径、微管后段长度、火焰筒微管面积比时的甲烷微混燃烧特性。数值模拟结果表明:常温工况的火焰长度明显增长,并且增幅受到微管直径和面积比的影响较大;随着微管直径增大,火焰筒内流场和温度场基本相似,无量纲火焰长度变化不大,但是微管直径更小时2组工况的火焰长度变化更小,具有更好的适应性;随着微管后段长度增加,微管出口湍流强度大幅降低,火焰长度明显增加,2组工况下火焰长度的变化趋势较为一致;随着火焰筒与微管面积比增加,火焰长度有先缩短后增长的趋势,而面积比在4.0~9.0时火焰长度较短,燃烧性能较好。研究结果对燃气轮机燃烧室具有参考价值,对自由射流火焰也有一定的参考意义。
- 蒿宇雷福林张哲巅
- 关键词：喷管结构燃烧特性
- 循环流化床脱除氯化氢研究被引量：12
- 2001年
- 在直径 2 0 0mm、高 2 5 6 0mm自制循环流化床上进行了脱除氯化氢的研究 .实验结果表明本实验采用的循环流化床尾气净化装置 ,在干湿两种状况下的净化效率都比同类型装置有较大提高 .当喷水活化增湿以后 ,净化效率可达 90 %以上 .并考察了停留时间、Ca/Cl当量比、粒径和入口氯化氢浓度等因素对氯化氢脱除效率的影响 .证实延长停留时间、增大Ca/Cl当量比。
- 朱廷钰肖云汉陈凡雷福林李林
- 关键词：循环流化床氯化氢半干法氧化钙垃圾焚烧烟气烟气净化
- 煤粉柔和气化炉内流动特性数值模拟
- 2019年
- 基于煤粉柔和气化炉的工况特征,采用数值模拟手段研究了喷嘴位置、喷嘴孔径(射流速度)和煤粉平均粒径等对气化炉内气固流场特性、烟气回流比和颗粒平均停留时间等的影响规律。结果表明:柔和气化炉内流场分布主要受二次风喷嘴位置和射流速度的影响,二次风喷嘴位置对流场影响更大;保持一次风和二次风射流速度不变时,随着二次风喷嘴与炉膛中心距离的增加,烟气回流比和颗粒平均停留时间先增大后减小;随着二次风射流速度的增大,烟气回流比增大,而颗粒平均停留时间有所变短;随着煤粉平均粒径减小,烟气回流比变化很小,而颗粒平均停留时间显著延长。
- 邢文朝雷福林肖云汉
- 关键词：煤粉射流
