国家自然科学基金(21366032)
- 作品数：15 被引量：46H指数：4
- 相关作者：张亚新赵静黄雪莉马涛王吉德更多>>
- 相关机构：新疆大学新疆庆华能源集团有限公司能源集团更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金新疆维吾尔自治区高技术研究发展计划项目新疆维吾尔自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程理学石油与天然气工程机械工程更多>>
- 流化-输送床中煤的气力分级数值模拟分析被引量：2
- 2017年
- 为提高流化-输送床耦合装置气力分级过程中煤颗粒的品质,采用正交实验法,选择耦合装置的表观气速、进料口位置和进料速率三个参数为因素,每个因素取三个水平,考虑因素之间的交互作用,选取L18(37)正交表得到18组方案.运用计算颗粒流体力学(CPFD)软件,对煤颗粒气力分级过程进行数值模拟,结合气固流化-输送床耦合装置气力分级实验对分级过程进行研究,并以煤颗粒最优分级效率为指标,由极差综合分析法得出,耦合装置的输送床表观气速是影响煤颗粒气力分级的主要因素,输送床表观气速为8.30m/s、进料口位置为输送床下部以及进料速率为22.5kg/(m^2·s)的最优组合.
- 张峰张亚新马凤云马涛
- 关键词：流化床正交实验数值模拟
- 煤制天然气甲烷化固定床反应器内反应特征参数场分布的数值模拟研究被引量：3
- 2015年
- 甲烷化是煤制天然气的关键环节.研究固定床甲烷化反应器中的特征参数场分布,对实现反应器结构优化、确保产率最大化有重要意义.本文以新疆伊犁庆华年产55亿立方煤制天然气固定床甲烷化反应器为对象,借助大型工程分析软件ANSYS-CFX,运用数值模拟计算方法,获得了反应状态下固定床层内温度场、压力场、速度场等关键特征参数的场分布,为甲烷化反应器的结构优化提出合理建议.
- 马涛张亚新
- 关键词：煤制天然气甲烷化温度分布
- 甲烷化固定床反应器床层反应过程与场分布数值模拟被引量：16
- 2015年
- 以甲烷化固定床反应器床层为研究对象,使用CFD软件编写CEL语言,将甲烷化反应以源项的形式添加到模拟过程中,对比多孔介质模型与填充球床模型模拟的准确性,选择填充球床模型进行模拟,获得了床层的速度场、组分浓度以及温度场分布。研究结果表明：与填充球床模型比较,由于多孔介质模型简化了内部的孔隙结构,使用其对固定床反应器进行模拟时存在较大误差,其中出口温度模拟值比实测值低13.6%;固定床的壁效应使近壁面处10%的圆环面积上通过20%的质量流量,进而显著影响床层内部场的分布;床层内部轴向温升显著,从250℃升高到685℃,同时径向温度分布不均,变化范围在20～40℃内波动。
- 程源洪张亚新王吉德赵静
- 关键词：甲烷化固定床场分布CFD数值模拟
- 煤制气甲烷化过程能量利用评价方法比较被引量：6
- 2015年
- 针对煤制气托普索甲烷化工艺中的典型反应装置和非反应装置,采用能量衡算法和有效能分析法,选定相关的计算基准,比较不同方法,同时对照比较了Aspen Plus的模拟计算结果。研究表明:在进行焓差计算中,平均热容法、统一基准焓法和统一热值法计算结果接近,后两者计算过程简单清晰,但Aspen Plus计算结果有较大差距;在计算物流焓时,3种方法计算结果各不相同,但统一基准焓法可与Aspen Plus的计算值相统一;在进行有效能分析中,化学有效能计算基准采用龟山-吉田模型,可与统一基准热值法相统一,便于比较。
- 孙丽萍刘月娥朱文坚张静鲍喜军黄雪莉
- 关键词：ASPENPLUS软件
- 煤制气托普索甲烷化工艺热力学分析被引量：10
- 2014年
- 利用化工流程模拟软件Aspen Plus,对煤制气托普索甲烷化工艺第一级带循环回路的反应系统进行了模拟研究。考察了在恒温条件下,反应器的温度、压力、循环比、水蒸气比对反应器出口甲烷含量和热负荷的影响:在绝热条件下,反应器的压力、循环比、水蒸气比对反应器出口温度和甲烷含量的影响。结果表明,在恒温条件下,除循环比外各因素对甲烷平衡含量都有影响,其中温度影响较大,温度越高,甲烷平衡含量越小;在绝热条件下,各因素对反应器出口温度和甲烷平衡含量都有影响,其中循环比影响较大,循环比越大,反应器出口温度越低,甲烷平衡含量越大,通过虚拟正交实验研究,得到各因素对反应器出口温度和甲烷含量的影响大小顺序为:循环比>水蒸气比>压力。
- 胡国广王大庆张静鲍喜军黄雪莉
- 关键词：ASPEN甲烷化
- 甲烷化反应器的研究进展
- 2016年
- 新疆有丰富的煤炭资源,将煤转化为天然气可有效解决天然气供应不足问题。甲烷化反应器是煤制天然气工艺中重要的组成部分。由于甲烷化反应强放热特点,温度控制是甲烷化反应器工业化应用难点之一。本论文对过去几年不同类型的甲烷化反应器以及操作条件对反应器影响的相关研究进展做了总结,为后续甲烷化反应器研究提供参考。
- 訾雪张亚新
- 关键词：固定床流化床
- 双催化层固定床甲烷化反应器CFD模拟被引量：8
- 2015年
- 温度分布直接影响着固定床甲烷化反应器的甲烷产量和设备安全性。以年产12.75亿立方煤制天然气绝热甲烷化反应器为研究对象,在建立真实设备三维模型的基础上,利用ANSYS-CFX有限元数值模拟的方法,建立多孔介质内化学反应、热交换与质量传递的气-固两相反应器模型,获得了双段固定床甲烷化反应器内部温度、压力、速度场的分布规律及甲烷产率分布。对不同床层结构对应的特征场分布进行了探索,分析了床层结构对各特征场分布的影响,确定了床层结构优化方案,MCR催化剂床层出口处支撑延长的结构更有利于温度场沿反应器径向的均匀分布和甲烷质量分数的提高。对反应器入口温度、空速、压力对特征参数分布的影响进行了研究,提出了针对本工艺的允许入口参数波动范围。
- 赵静张亚新冉文燊程源洪
- 关键词：固定床有限元场分布计算流体力学
- 旋风分离器在褐煤干燥提质中的数值模拟被引量：2
- 2018年
- 为了提高旋风分离器在褐煤干燥提质中的工作效率,采用正交试验的方法,选择旋风分离器的入口速度、排气管外延伸长度、褐煤粒径3个参数为因素,每个因素取3个水平,选取L_9(3~4)正交表得到9组方案。运用FLUENT15.0软件对旋风分离器的流场进行数值模拟,并以褐煤最优分离效率为指标,由极差综合分析法得出入口速度是影响褐煤干燥提质的主要因素及旋风分离器的入口速度、排气管外延伸长度、褐煤粒径的最优组合。
- 张峰张亚新訾雪
- 关键词：褐煤旋风分离器正交试验数值模拟
- 耦合作用下的甲烷化反应器的疲劳分析被引量：3
- 2014年
- 甲烷化反应器是煤制天然气甲烷化最主要的静设备之一,是一种同时承受变温载荷和压力载荷的反应容器。在生产过程中,持续交变的温度和压力载荷使反应器承受很大的耦合交变应力,而这引起了很多结构失效问题。对于已投产的甲烷化反应器,对其进行安全和疲劳分析可为其检修和寿命预测提供可靠依据,从而保证设备安全高效的生产。
- 赵婷张亚新赵静肖建发
- 关键词：甲烷化有限元
- 固定床反应器场分布计算机模拟研究进展被引量：2
- 2017年
- 固定床内的局部流动和传热过程直接影响反应产率和反应器结构安全,对于固定床反应器内部反应特征研究一直是一个颇具挑战性的问题。实测法和数学模拟的方法广泛应用于该类反应器内部压力场、温度场以及流动特性等场分布的研究。本文综述分析了固定床反应器内部场分布计算机模拟研究进展,从宏观尺度、介尺度、微尺度对研究内容和研究方法进行探讨,对该方面的后续研究做了展望。
- 马涛张亚新
- 关键词：固定床反应器场分布计算机模拟
