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低品位能源利用——煤矿乏风瓦斯热逆流氧化理论与技术 版权信息
- ISBN：9787030683052
- 条形码：9787030683052 ; 978-7-03-068305-2
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
低品位能源利用——煤矿乏风瓦斯热逆流氧化理论与技术 内容简介
本书介绍煤矿乏风瓦斯热逆流氧化和回收热量利用的理论、方法与技术。全书分为九章: **章为绪论, 包括煤矿乏风瓦斯利用技术发展现状和热逆流氧化技术各装置的功用 ; 第二至第五章介绍热逆流氧化机理、蓄热氧化床的阻力特性、峰窝陶瓷的传热特性、蓄热峰窝陶瓷的热震特性 ; 第六至第九章介绍氧化装置的加热起动性能、氧化床的流动分配特性、乏风逆流的氧化取热特性和氧化装置的换向控制技术。
低品位能源利用——煤矿乏风瓦斯热逆流氧化理论与技术 目录
目录
**章 绪论 1
**节 煤矿乏风瓦斯利用的意义 1
第二节 煤矿乏风瓦斯利用技术 2
一、热逆流氧化技术 2
二、催化逆流氧化技术 3
三、旋转蓄热氧化技术 4
四、稀燃涡轮燃烧技术 4
五、预热催化氧化技术 5
六、小结 5
第三节 煤矿乏风瓦斯热逆流氧化装置构造 5
一、组合式氧化床 5
二、进排气与导流分配系统 6
三、加热起动系统 7
四、取热系统 7
五、气流换向控制系统 8
参考文献 8
第二章 热逆流氧化机理分析及运行特性 11
**节 蜂窝陶瓷结构分析 11
一、多孔介质基本概念 11
二、蜂窝陶瓷几何体结构 12
三、蜂窝陶瓷材质的选取 15
第二节 多孔介质内超绝热燃烧的基本原理 15
第三节 热逆流超绝热燃烧的理论分析 18
一、周期性换向的作用 18
二、简化理论解的建立 19
三、燃烧器中的*高温度、燃烧器两侧温度梯度的推导 20
第四节 煤矿乏风瓦斯热逆流运行特性分析 22
一、计算模型 22
二、控制方程组 23
三、物性参数 24
四、单值性条件 25
五、结果分析 26
参考文献 38
第三章 蓄热氧化床的阻力特性 40
**节 蜂窝陶瓷蓄热体阻力理论分析 40
第二节 蜂窝陶瓷蓄热体稳态阻力特性 42
一、实验系统介绍 42
二、蓄热体结构参数对阻力特性的影响 43
三、实验关联式的拟合 49
四、数值模拟研究 52
第三节 蜂窝陶瓷蓄热体非稳态阻力特性 54
一、蓄热体非稳态阻力特性实验 54
二、蓄热体非稳态阻力特性数值计算 57
第四节 间隙和错位对阻力损失的影响 60
一、间隙处的局部压力 61
二、阻力损失与间隙和错位关系的影响规律 62
三、孔型尺寸对阻力损失的影响 65
四、温度对阻力损失的影响 66
五、间隙对不同种蜂窝陶瓷间阻力损失的影响 67
第五节 氧化床整体的阻力损失 69
一、表观流速对氧化床阻力损失的影响 69
二、甲烷浓度对氧化床阻力损失的影响 70
三、孔隙率对氧化床阻力损失的影响 70
四、比热容对氧化床阻力损失的影响 71
五、当量直径对氧化床阻力损失的影响 72
六、氧化床轴向阻力损失 72
参考文献 73
第四章 蜂窝陶瓷的传热特性 74
**节 蜂窝陶瓷有效导热系数实验系统 74
一、实验台设备 74
二、实验原理 74
三、实验操作 76
第二节 蜂窝陶瓷有效导热系数实验研究 77
一、辐射对导热系数的影响 77
二、孔隙率对有效导热系数的影响 78
三、测量方向对有效导热系数的影响 79
第三节 蜂窝陶瓷传热性能实验系统 80
第四节 蜂窝陶瓷蓄放热特性实验研究 82
一、蓄热室内温度分布 82
二、孔隙率对蓄热体传热特性的影响 83
三、孔型对蓄热体传热特性的影响 86
四、流速对蓄热体传热特性的影响 87
五、材质对放热性能的影响 88
六、实验温度对放热性能的影响 89
第五节 蜂窝陶瓷传热特性的数值模拟研究 89
一、数学模型 89
二、数值模拟结果及分析 90
第六节 蜂窝陶瓷蓄热体内热量扩散规律研究 94
一、实验装置 94
二、数学模型 94
三、实验结果与计算结果的对比分析 95
参考文献 98
第五章 蓄热蜂窝陶瓷的热震特性 99
**节 热震理论 99
一、热震基础理论 99
二、热震实验 100
第二节 莫来石陶瓷材料的热震断裂性能 101
一、莫来石陶瓷材料的热冲击性能 101
二、莫来石陶瓷材料的热疲劳性能 104
第三节 陶瓷蓄热材料的热震力学性能 105
一、超声脉冲回波法 105
二、陶瓷试件的波速和密度 106
三、陶瓷蓄热材料的物理力学刚度特性 108
第四节 莫来石陶瓷材料的断裂能 110
一、断裂功法 110
二、热震实验载荷与位移变化关系 111
三、断裂能与影响因素的变化规律 112
第五节 蜂窝陶瓷蓄热体的断裂失效分析 114
一、热应力影响因素 114
二、断裂破损分析 119
第六节 莫来石陶瓷材料的热疲劳寿命预测 125
一、热疲劳寿命理论 125
二、热疲劳寿命计算 126
三、蜂窝陶瓷蓄热体的热疲劳寿命预测 127
参考文献 130
第六章 氧化装置的加热起动性能 131
**节 热风加热起动系统的构成 132
第二节 热风分配系统性能研究 133
一、模型建立 133
二、计算结果与分析 136
参考文献 147
第七章 氧化床的流动分配特性 148
**节 氧化床流动均匀性实验研究 148
一、实验方法 148
二、结果分析 151
第二节 氧化床流动均匀性数值计算模型 156
一、物理模型 156
二、数学模型 157
三、边界条件 162
第三节 装置结构因素对流动均匀性的影响 164
一、乏风氧化装置的流型结构对流动均匀性的影响 164
二、集气箱结构对流动均匀性的影响 166
第四节 装置进气导流的流动均匀性研究 168
一、导流板安置方式对流动均匀性的影响 169
二、导流板板形对流动均匀性的影响 170
三、导流板板长对流动均匀性的影响 172
四、导流板数量对流动均匀性的影响 172
参考文献 174
第八章 乏风逆流氧化的取热特性 175
**节 氧化床高温区两侧内置换热器取热技术 175
第二节 取热区准定常传热特性实验研究 176
一、准定常取热研究实验台的组成 177
二、取热区内H形翅片管传热实验研究 178
三、传热方式的影响 183
第三节 取热区准定常传热数值模拟 184
一、模型的建立 184
二、基准工况下的传热特性模拟 186
三、入口温度对H形翅片管传热特性的影响 188
四、入口雷诺数对H形翅片管传热特性的影响 192
第四节 周期性逆流工况下取热区传热特性研究 194
一、实验研究 194
二、模拟研究 198
参考文献 208
第九章 氧化装置的换向控制技术 209
**节 逆流动态条件下准稳态度量标准及换向控制方法 209
一、准稳态的度量标准 209
二、换向控制方法 209
第二节 换向控制参数的确定 210
一、参数确定所用模型简介 210
二、换热面积不同时氧化床轴向温度分布和换向时间的确定 210
三、甲烷浓度不同时氧化床轴向温度分布和换向时间的确定 213
四、入口表观速度不同时氧化床轴向温度分布和换向时间的确定 216
第三节 一种先进的气流换向控制方法 218
一、气流换向控制的目的和技术方案 218
二、气流换向控制的具体步骤 219
参考文献 221
**章 绪论 1
**节 煤矿乏风瓦斯利用的意义 1
第二节 煤矿乏风瓦斯利用技术 2
一、热逆流氧化技术 2
二、催化逆流氧化技术 3
三、旋转蓄热氧化技术 4
四、稀燃涡轮燃烧技术 4
五、预热催化氧化技术 5
六、小结 5
第三节 煤矿乏风瓦斯热逆流氧化装置构造 5
一、组合式氧化床 5
二、进排气与导流分配系统 6
三、加热起动系统 7
四、取热系统 7
五、气流换向控制系统 8
参考文献 8
第二章 热逆流氧化机理分析及运行特性 11
**节 蜂窝陶瓷结构分析 11
一、多孔介质基本概念 11
二、蜂窝陶瓷几何体结构 12
三、蜂窝陶瓷材质的选取 15
第二节 多孔介质内超绝热燃烧的基本原理 15
第三节 热逆流超绝热燃烧的理论分析 18
一、周期性换向的作用 18
二、简化理论解的建立 19
三、燃烧器中的*高温度、燃烧器两侧温度梯度的推导 20
第四节 煤矿乏风瓦斯热逆流运行特性分析 22
一、计算模型 22
二、控制方程组 23
三、物性参数 24
四、单值性条件 25
五、结果分析 26
参考文献 38
第三章 蓄热氧化床的阻力特性 40
**节 蜂窝陶瓷蓄热体阻力理论分析 40
第二节 蜂窝陶瓷蓄热体稳态阻力特性 42
一、实验系统介绍 42
二、蓄热体结构参数对阻力特性的影响 43
三、实验关联式的拟合 49
四、数值模拟研究 52
第三节 蜂窝陶瓷蓄热体非稳态阻力特性 54
一、蓄热体非稳态阻力特性实验 54
二、蓄热体非稳态阻力特性数值计算 57
第四节 间隙和错位对阻力损失的影响 60
一、间隙处的局部压力 61
二、阻力损失与间隙和错位关系的影响规律 62
三、孔型尺寸对阻力损失的影响 65
四、温度对阻力损失的影响 66
五、间隙对不同种蜂窝陶瓷间阻力损失的影响 67
第五节 氧化床整体的阻力损失 69
一、表观流速对氧化床阻力损失的影响 69
二、甲烷浓度对氧化床阻力损失的影响 70
三、孔隙率对氧化床阻力损失的影响 70
四、比热容对氧化床阻力损失的影响 71
五、当量直径对氧化床阻力损失的影响 72
六、氧化床轴向阻力损失 72
参考文献 73
第四章 蜂窝陶瓷的传热特性 74
**节 蜂窝陶瓷有效导热系数实验系统 74
一、实验台设备 74
二、实验原理 74
三、实验操作 76
第二节 蜂窝陶瓷有效导热系数实验研究 77
一、辐射对导热系数的影响 77
二、孔隙率对有效导热系数的影响 78
三、测量方向对有效导热系数的影响 79
第三节 蜂窝陶瓷传热性能实验系统 80
第四节 蜂窝陶瓷蓄放热特性实验研究 82
一、蓄热室内温度分布 82
二、孔隙率对蓄热体传热特性的影响 83
三、孔型对蓄热体传热特性的影响 86
四、流速对蓄热体传热特性的影响 87
五、材质对放热性能的影响 88
六、实验温度对放热性能的影响 89
第五节 蜂窝陶瓷传热特性的数值模拟研究 89
一、数学模型 89
二、数值模拟结果及分析 90
第六节 蜂窝陶瓷蓄热体内热量扩散规律研究 94
一、实验装置 94
二、数学模型 94
三、实验结果与计算结果的对比分析 95
参考文献 98
第五章 蓄热蜂窝陶瓷的热震特性 99
**节 热震理论 99
一、热震基础理论 99
二、热震实验 100
第二节 莫来石陶瓷材料的热震断裂性能 101
一、莫来石陶瓷材料的热冲击性能 101
二、莫来石陶瓷材料的热疲劳性能 104
第三节 陶瓷蓄热材料的热震力学性能 105
一、超声脉冲回波法 105
二、陶瓷试件的波速和密度 106
三、陶瓷蓄热材料的物理力学刚度特性 108
第四节 莫来石陶瓷材料的断裂能 110
一、断裂功法 110
二、热震实验载荷与位移变化关系 111
三、断裂能与影响因素的变化规律 112
第五节 蜂窝陶瓷蓄热体的断裂失效分析 114
一、热应力影响因素 114
二、断裂破损分析 119
第六节 莫来石陶瓷材料的热疲劳寿命预测 125
一、热疲劳寿命理论 125
二、热疲劳寿命计算 126
三、蜂窝陶瓷蓄热体的热疲劳寿命预测 127
参考文献 130
第六章 氧化装置的加热起动性能 131
**节 热风加热起动系统的构成 132
第二节 热风分配系统性能研究 133
一、模型建立 133
二、计算结果与分析 136
参考文献 147
第七章 氧化床的流动分配特性 148
**节 氧化床流动均匀性实验研究 148
一、实验方法 148
二、结果分析 151
第二节 氧化床流动均匀性数值计算模型 156
一、物理模型 156
二、数学模型 157
三、边界条件 162
第三节 装置结构因素对流动均匀性的影响 164
一、乏风氧化装置的流型结构对流动均匀性的影响 164
二、集气箱结构对流动均匀性的影响 166
第四节 装置进气导流的流动均匀性研究 168
一、导流板安置方式对流动均匀性的影响 169
二、导流板板形对流动均匀性的影响 170
三、导流板板长对流动均匀性的影响 172
四、导流板数量对流动均匀性的影响 172
参考文献 174
第八章 乏风逆流氧化的取热特性 175
**节 氧化床高温区两侧内置换热器取热技术 175
第二节 取热区准定常传热特性实验研究 176
一、准定常取热研究实验台的组成 177
二、取热区内H形翅片管传热实验研究 178
三、传热方式的影响 183
第三节 取热区准定常传热数值模拟 184
一、模型的建立 184
二、基准工况下的传热特性模拟 186
三、入口温度对H形翅片管传热特性的影响 188
四、入口雷诺数对H形翅片管传热特性的影响 192
第四节 周期性逆流工况下取热区传热特性研究 194
一、实验研究 194
二、模拟研究 198
参考文献 208
第九章 氧化装置的换向控制技术 209
**节 逆流动态条件下准稳态度量标准及换向控制方法 209
一、准稳态的度量标准 209
二、换向控制方法 209
第二节 换向控制参数的确定 210
一、参数确定所用模型简介 210
二、换热面积不同时氧化床轴向温度分布和换向时间的确定 210
三、甲烷浓度不同时氧化床轴向温度分布和换向时间的确定 213
四、入口表观速度不同时氧化床轴向温度分布和换向时间的确定 216
第三节 一种先进的气流换向控制方法 218
一、气流换向控制的目的和技术方案 218
二、气流换向控制的具体步骤 219
参考文献 221
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