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国内刊号：11-2223/N
国际刊号：1000-0054
发布日期:
作者：黄文仕, 吴玉新, 冯乐乐, 张缦, 张扬
单位：清华大学 能源与动力工程系, 热科学与动力工程教育部重点实验室, 北京 100084
关键词：气固两相流,高速射流,颗粒扩散,球形度
基金：国家自然科学基金资助项目（51761125011）；国家质检总局科技项目（2017QK178-02）
低氧稀释（moderate and intense low-oxygen dilution，MILD）燃烧具有传热均匀、NOx污染物排放低的特点。新一代MILD煤粉燃烧技术主要通过高速射流引起强烈的湍流混合来实现。其中，煤颗粒在高速射流中的扩散行为非常关键。目前对球形颗粒在气固射流中扩散行为的研究已非常深入，然而化石燃料属于典型的非球形颗粒，其在射流中的扩散行为与球形颗粒具有一定的差异，该类非球形颗粒在高速射流下的扩散特性值得进一步研究。为此，该文采用玻璃珠、玻璃渣和煤粉等颗粒开展了宽Re范围下的高速两相圆射流实验，通过激光Doppler相位分析技术（phase-Doppler anemometry，PDA）获取并分析了颗粒的质量浓度、速度及湍动能分布随球形度、粒径以及射流速度的变化规律。结果表明：非球形颗粒在射流中的质量浓度、速度、湍动能分布与粒径较小的球形颗粒具有一定相似性，但其扩散行为不能仅通过Stokes数进行定量表征，除曳力之外，升力对非球形颗粒扩散也具有一定影响；与球形颗粒相比，非球形颗粒的扩散更为显著，其主要原因是其径向湍动能显著增强所致；射流速度的增加促进了颗粒的剪切层集聚和径向扩散，对非球形颗粒的促进作用更强。
来源：2020年第6期
《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部
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