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低品位能源利用——煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化理論與技術 版權信息
- ISBN：9787030683052
- 條形碼：9787030683052 ; 978-7-03-068305-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
低品位能源利用——煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化理論與技術 內容簡介
本書介紹煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化和回收熱量利用的理論、方法與技術。全書分為九章: **章為緒論, 包括煤礦乏風瓦斯利用技術發展現狀和熱逆流氧化技術各裝置的功用 ; 第二至第五章介紹熱逆流氧化機理、蓄熱氧化床的阻力特性、峰窩陶瓷的傳熱特性、蓄熱峰窩陶瓷的熱震特性 ; 第六至第九章介紹氧化裝置的加熱起動性能、氧化床的流動分配特性、乏風逆流的氧化取熱特性和氧化裝置的換向控制技術。
低品位能源利用——煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化理論與技術 目錄
目錄
**章 緒論 1
**節 煤礦乏風瓦斯利用的意義 1
第二節 煤礦乏風瓦斯利用技術 2
一、熱逆流氧化技術 2
二、催化逆流氧化技術 3
三、旋轉蓄熱氧化技術 4
四、稀燃渦輪燃燒技術 4
五、預熱催化氧化技術 5
六、小結 5
第三節 煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化裝置構造 5
一、組合式氧化床 5
二、進排氣與導流分配系統 6
三、加熱起動系統 7
四、取熱系統 7
五、氣流換向控制系統 8
參考文獻 8
第二章 熱逆流氧化機理分析及運行特性 11
**節 蜂窩陶瓷結構分析 11
一、多孔介質基本概念 11
二、蜂窩陶瓷幾何體結構 12
三、蜂窩陶瓷材質的選取 15
第二節 多孔介質內超絕熱燃燒的基本原理 15
第三節 熱逆流超絕熱燃燒的理論分析 18
一、周期性換向的作用 18
二、簡化理論解的建立 19
三、燃燒器中的*高溫度、燃燒器兩側溫度梯度的推導 20
第四節 煤礦乏風瓦斯熱逆流運行特性分析 22
一、計算模型 22
二、控制方程組 23
三、物性參數 24
四、單值性條件 25
五、結果分析 26
參考文獻 38
第三章 蓄熱氧化床的阻力特性 40
**節 蜂窩陶瓷蓄熱體阻力理論分析 40
第二節 蜂窩陶瓷蓄熱體穩態阻力特性 42
一、實驗系統介紹 42
二、蓄熱體結構參數對阻力特性的影響 43
三、實驗關聯式的擬合 49
四、數值模擬研究 52
第三節 蜂窩陶瓷蓄熱體非穩態阻力特性 54
一、蓄熱體非穩態阻力特性實驗 54
二、蓄熱體非穩態阻力特性數值計算 57
第四節 間隙和錯位對阻力損失的影響 60
一、間隙處的局部壓力 61
二、阻力損失與間隙和錯位關系的影響規律 62
三、孔型尺寸對阻力損失的影響 65
四、溫度對阻力損失的影響 66
五、間隙對不同種蜂窩陶瓷間阻力損失的影響 67
第五節 氧化床整體的阻力損失 69
一、表觀流速對氧化床阻力損失的影響 69
二、甲烷濃度對氧化床阻力損失的影響 70
三、孔隙率對氧化床阻力損失的影響 70
四、比熱容對氧化床阻力損失的影響 71
五、當量直徑對氧化床阻力損失的影響 72
六、氧化床軸向阻力損失 72
參考文獻 73
第四章 蜂窩陶瓷的傳熱特性 74
**節 蜂窩陶瓷有效導熱系數實驗系統 74
一、實驗臺設備 74
二、實驗原理 74
三、實驗操作 76
第二節 蜂窩陶瓷有效導熱系數實驗研究 77
一、輻射對導熱系數的影響 77
二、孔隙率對有效導熱系數的影響 78
三、測量方向對有效導熱系數的影響 79
第三節 蜂窩陶瓷傳熱性能實驗系統 80
第四節 蜂窩陶瓷蓄放熱特性實驗研究 82
一、蓄熱室內溫度分布 82
二、孔隙率對蓄熱體傳熱特性的影響 83
三、孔型對蓄熱體傳熱特性的影響 86
四、流速對蓄熱體傳熱特性的影響 87
五、材質對放熱性能的影響 88
六、實驗溫度對放熱性能的影響 89
第五節 蜂窩陶瓷傳熱特性的數值模擬研究 89
一、數學模型 89
二、數值模擬結果及分析 90
第六節 蜂窩陶瓷蓄熱體內熱量擴散規律研究 94
一、實驗裝置 94
二、數學模型 94
三、實驗結果與計算結果的對比分析 95
參考文獻 98
第五章 蓄熱蜂窩陶瓷的熱震特性 99
**節 熱震理論 99
一、熱震基礎理論 99
二、熱震實驗 100
第二節 莫來石陶瓷材料的熱震斷裂性能 101
一、莫來石陶瓷材料的熱沖擊性能 101
二、莫來石陶瓷材料的熱疲勞性能 104
第三節 陶瓷蓄熱材料的熱震力學性能 105
一、超聲脈沖回波法 105
二、陶瓷試件的波速和密度 106
三、陶瓷蓄熱材料的物理力學剛度特性 108
第四節 莫來石陶瓷材料的斷裂能 110
一、斷裂功法 110
二、熱震實驗載荷與位移變化關系 111
三、斷裂能與影響因素的變化規律 112
第五節 蜂窩陶瓷蓄熱體的斷裂失效分析 114
一、熱應力影響因素 114
二、斷裂破損分析 119
第六節 莫來石陶瓷材料的熱疲勞壽命預測 125
一、熱疲勞壽命理論 125
二、熱疲勞壽命計算 126
三、蜂窩陶瓷蓄熱體的熱疲勞壽命預測 127
參考文獻 130
第六章 氧化裝置的加熱起動性能 131
**節 熱風加熱起動系統的構成 132
第二節 熱風分配系統性能研究 133
一、模型建立 133
二、計算結果與分析 136
參考文獻 147
第七章 氧化床的流動分配特性 148
**節 氧化床流動均勻性實驗研究 148
一、實驗方法 148
二、結果分析 151
第二節 氧化床流動均勻性數值計算模型 156
一、物理模型 156
二、數學模型 157
三、邊界條件 162
第三節 裝置結構因素對流動均勻性的影響 164
一、乏風氧化裝置的流型結構對流動均勻性的影響 164
二、集氣箱結構對流動均勻性的影響 166
第四節 裝置進氣導流的流動均勻性研究 168
一、導流板安置方式對流動均勻性的影響 169
二、導流板板形對流動均勻性的影響 170
三、導流板板長對流動均勻性的影響 172
四、導流板數量對流動均勻性的影響 172
參考文獻 174
第八章 乏風逆流氧化的取熱特性 175
**節 氧化床高溫區兩側內置換熱器取熱技術 175
第二節 取熱區準定常傳熱特性實驗研究 176
一、準定常取熱研究實驗臺的組成 177
二、取熱區內H形翅片管傳熱實驗研究 178
三、傳熱方式的影響 183
第三節 取熱區準定常傳熱數值模擬 184
一、模型的建立 184
二、基準工況下的傳熱特性模擬 186
三、入口溫度對H形翅片管傳熱特性的影響 188
四、入口雷諾數對H形翅片管傳熱特性的影響 192
第四節 周期性逆流工況下取熱區傳熱特性研究 194
一、實驗研究 194
二、模擬研究 198
參考文獻 208
第九章 氧化裝置的換向控制技術 209
**節 逆流動態條件下準穩態度量標準及換向控制方法 209
一、準穩態的度量標準 209
二、換向控制方法 209
第二節 換向控制參數的確定 210
一、參數確定所用模型簡介 210
二、換熱面積不同時氧化床軸向溫度分布和換向時間的確定 210
三、甲烷濃度不同時氧化床軸向溫度分布和換向時間的確定 213
四、入口表觀速度不同時氧化床軸向溫度分布和換向時間的確定 216
第三節 一種先進的氣流換向控制方法 218
一、氣流換向控制的目的和技術方案 218
二、氣流換向控制的具體步驟 219
參考文獻 221
**章 緒論 1
**節 煤礦乏風瓦斯利用的意義 1
第二節 煤礦乏風瓦斯利用技術 2
一、熱逆流氧化技術 2
二、催化逆流氧化技術 3
三、旋轉蓄熱氧化技術 4
四、稀燃渦輪燃燒技術 4
五、預熱催化氧化技術 5
六、小結 5
第三節 煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化裝置構造 5
一、組合式氧化床 5
二、進排氣與導流分配系統 6
三、加熱起動系統 7
四、取熱系統 7
五、氣流換向控制系統 8
參考文獻 8
第二章 熱逆流氧化機理分析及運行特性 11
**節 蜂窩陶瓷結構分析 11
一、多孔介質基本概念 11
二、蜂窩陶瓷幾何體結構 12
三、蜂窩陶瓷材質的選取 15
第二節 多孔介質內超絕熱燃燒的基本原理 15
第三節 熱逆流超絕熱燃燒的理論分析 18
一、周期性換向的作用 18
二、簡化理論解的建立 19
三、燃燒器中的*高溫度、燃燒器兩側溫度梯度的推導 20
第四節 煤礦乏風瓦斯熱逆流運行特性分析 22
一、計算模型 22
二、控制方程組 23
三、物性參數 24
四、單值性條件 25
五、結果分析 26
參考文獻 38
第三章 蓄熱氧化床的阻力特性 40
**節 蜂窩陶瓷蓄熱體阻力理論分析 40
第二節 蜂窩陶瓷蓄熱體穩態阻力特性 42
一、實驗系統介紹 42
二、蓄熱體結構參數對阻力特性的影響 43
三、實驗關聯式的擬合 49
四、數值模擬研究 52
第三節 蜂窩陶瓷蓄熱體非穩態阻力特性 54
一、蓄熱體非穩態阻力特性實驗 54
二、蓄熱體非穩態阻力特性數值計算 57
第四節 間隙和錯位對阻力損失的影響 60
一、間隙處的局部壓力 61
二、阻力損失與間隙和錯位關系的影響規律 62
三、孔型尺寸對阻力損失的影響 65
四、溫度對阻力損失的影響 66
五、間隙對不同種蜂窩陶瓷間阻力損失的影響 67
第五節 氧化床整體的阻力損失 69
一、表觀流速對氧化床阻力損失的影響 69
二、甲烷濃度對氧化床阻力損失的影響 70
三、孔隙率對氧化床阻力損失的影響 70
四、比熱容對氧化床阻力損失的影響 71
五、當量直徑對氧化床阻力損失的影響 72
六、氧化床軸向阻力損失 72
參考文獻 73
第四章 蜂窩陶瓷的傳熱特性 74
**節 蜂窩陶瓷有效導熱系數實驗系統 74
一、實驗臺設備 74
二、實驗原理 74
三、實驗操作 76
第二節 蜂窩陶瓷有效導熱系數實驗研究 77
一、輻射對導熱系數的影響 77
二、孔隙率對有效導熱系數的影響 78
三、測量方向對有效導熱系數的影響 79
第三節 蜂窩陶瓷傳熱性能實驗系統 80
第四節 蜂窩陶瓷蓄放熱特性實驗研究 82
一、蓄熱室內溫度分布 82
二、孔隙率對蓄熱體傳熱特性的影響 83
三、孔型對蓄熱體傳熱特性的影響 86
四、流速對蓄熱體傳熱特性的影響 87
五、材質對放熱性能的影響 88
六、實驗溫度對放熱性能的影響 89
第五節 蜂窩陶瓷傳熱特性的數值模擬研究 89
一、數學模型 89
二、數值模擬結果及分析 90
第六節 蜂窩陶瓷蓄熱體內熱量擴散規律研究 94
一、實驗裝置 94
二、數學模型 94
三、實驗結果與計算結果的對比分析 95
參考文獻 98
第五章 蓄熱蜂窩陶瓷的熱震特性 99
**節 熱震理論 99
一、熱震基礎理論 99
二、熱震實驗 100
第二節 莫來石陶瓷材料的熱震斷裂性能 101
一、莫來石陶瓷材料的熱沖擊性能 101
二、莫來石陶瓷材料的熱疲勞性能 104
第三節 陶瓷蓄熱材料的熱震力學性能 105
一、超聲脈沖回波法 105
二、陶瓷試件的波速和密度 106
三、陶瓷蓄熱材料的物理力學剛度特性 108
第四節 莫來石陶瓷材料的斷裂能 110
一、斷裂功法 110
二、熱震實驗載荷與位移變化關系 111
三、斷裂能與影響因素的變化規律 112
第五節 蜂窩陶瓷蓄熱體的斷裂失效分析 114
一、熱應力影響因素 114
二、斷裂破損分析 119
第六節 莫來石陶瓷材料的熱疲勞壽命預測 125
一、熱疲勞壽命理論 125
二、熱疲勞壽命計算 126
三、蜂窩陶瓷蓄熱體的熱疲勞壽命預測 127
參考文獻 130
第六章 氧化裝置的加熱起動性能 131
**節 熱風加熱起動系統的構成 132
第二節 熱風分配系統性能研究 133
一、模型建立 133
二、計算結果與分析 136
參考文獻 147
第七章 氧化床的流動分配特性 148
**節 氧化床流動均勻性實驗研究 148
一、實驗方法 148
二、結果分析 151
第二節 氧化床流動均勻性數值計算模型 156
一、物理模型 156
二、數學模型 157
三、邊界條件 162
第三節 裝置結構因素對流動均勻性的影響 164
一、乏風氧化裝置的流型結構對流動均勻性的影響 164
二、集氣箱結構對流動均勻性的影響 166
第四節 裝置進氣導流的流動均勻性研究 168
一、導流板安置方式對流動均勻性的影響 169
二、導流板板形對流動均勻性的影響 170
三、導流板板長對流動均勻性的影響 172
四、導流板數量對流動均勻性的影響 172
參考文獻 174
第八章 乏風逆流氧化的取熱特性 175
**節 氧化床高溫區兩側內置換熱器取熱技術 175
第二節 取熱區準定常傳熱特性實驗研究 176
一、準定常取熱研究實驗臺的組成 177
二、取熱區內H形翅片管傳熱實驗研究 178
三、傳熱方式的影響 183
第三節 取熱區準定常傳熱數值模擬 184
一、模型的建立 184
二、基準工況下的傳熱特性模擬 186
三、入口溫度對H形翅片管傳熱特性的影響 188
四、入口雷諾數對H形翅片管傳熱特性的影響 192
第四節 周期性逆流工況下取熱區傳熱特性研究 194
一、實驗研究 194
二、模擬研究 198
參考文獻 208
第九章 氧化裝置的換向控制技術 209
**節 逆流動態條件下準穩態度量標準及換向控制方法 209
一、準穩態的度量標準 209
二、換向控制方法 209
第二節 換向控制參數的確定 210
一、參數確定所用模型簡介 210
二、換熱面積不同時氧化床軸向溫度分布和換向時間的確定 210
三、甲烷濃度不同時氧化床軸向溫度分布和換向時間的確定 213
四、入口表觀速度不同時氧化床軸向溫度分布和換向時間的確定 216
第三節 一種先進的氣流換向控制方法 218
一、氣流換向控制的目的和技術方案 218
二、氣流換向控制的具體步驟 219
參考文獻 221
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