张家元
- 作品数：64 被引量：207H指数：9
- 供职机构：中南大学能源科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家重大产业技术开发专项中国博士后科学基金湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：冶金工程动力工程及工程热物理化学工程电气工程更多>>
- 铁矿石烧结过程传热传质数值模拟被引量：6
- 2013年
- 铁矿石烧结是一个复杂的传热传质过程,包括各相之间的传热、水的蒸发与冷凝、碳燃烧、石灰石分解、矿石熔化与凝固以及气相反应等方面。通过对烧结过程进行研究,以多孔介质模型为基础,结合局部非热力学平衡的能量双方程模型、组分传输模型和烧结反应动力学模型,以FLUENT软件为计算平台,采用自定义标量(UDS)构建能量双方程模型,采用自定义功能(UDF)对能量方程、组分传输方程的源项进行修正和定义,建立铁矿石烧结过程传热传质的三维非稳态计算模型。利用该模型对烧结过程进行数值模拟,得到气、固温度以及主要烟气成分的分布,通过与测试值的对比来验证模型的可靠性。
- 张小辉张家元张建智苏浩周孑民
- 关键词：传热传质反应动力学数值模拟
- 烧结环冷机液密封数值仿真研究被引量：3
- 2014年
- 基于Fluent软件,采用标准k-ε湍流模型和VOF多相流模型对环冷机液密封内气液两相流动过程进行了数值模拟研究。运用该模型研究了进口风速、出口压力、水槽液位、初始状态等因素对密封液面的影响,再通过正交实验对4个因素的影响力大小进行了综合分析。研究结果表明,初始状态影响最大,进口风速次之,水槽液位及出口压力影响最小,并得到以减小液密封液面波动为目标的最优运行参数组合:进口风速15m/s,出口压力3300Pa,水槽液位0.5m,初始波高0.02m。模型计算结果与现场测试相比,误差在5%以内,验证模型的正确性,研究结果可用于液密封设计。
- 张家元张加楠田万一
- 关键词：环冷机VOF方法数值模拟
- 包头铌铁矿冶炼实验室研究被引量：18
- 1996年
- 针对包头矿高铁低铌的特点提出了选择性还原－熔分－铌铁冶炼的处理方案，并对方案的三个关键步骤进行了试验研究．熔分阶段铌回收率在９５％以上，冶炼阶段铌回收率在８５％以上，全流程铌回收率＞８０％．铌铁Ｎｂ／Ｐ＞１５．本流程可综合回收包头矿中的铌、铁。
- 方觉王志荣张家元张永光黄雁华李小刚
- 关键词：铌铁矿炼铁
- 双层布置氧化铝球蓄热室蓄热过程数值分析
- 2018年
- 以某铝厂熔铝炉运行工艺试验为基础,运用FLUENT软件对其蓄热室进行仿真分析,提出了一种双层布置蓄热室结构。通过与原有结构的温度场及压力场进行对比分析发现:双层布置结构有利于改善蓄热室内的温度分布均匀性,并在不显著增大压损的情况下有效提升蓄热效率。该结果可为蓄热室的优化改造提供一定的理论依据。
- 张家元赵玮忠
- 关键词：蓄热室数值模拟温度均匀性
- 煤粉锅炉高效低NOx膜法富氧局部助燃技术的应用研究
- 在我国电力工业中,燃煤发电占据着主要地位,这一方面消耗了大量的终端能源,另一方面带来了严重的环境污染。因此,节约资源和降低污染是我国火电厂所面临的急需解决的问题,研究开发燃煤发电厂高效、低NOx排放与低负荷稳燃控制技术对...
- 张家元
- 关键词：煤粉锅炉膜法富氧计算机模拟
- 文献传递
- 煤粉锅炉膜法富氧局部助燃技术开发及应用被引量：10
- 2007年
- 针对150t/h煤粉动力锅炉存在的高温腐蚀、结焦、热效率低及无油助燃低负荷稳燃能力差等问题,利用膜法富氧技术,首次开发了局部富氧助燃技术,设计了膜法富氧局部助燃系统,进行了局部增氧助燃技术应用于煤粉锅炉的工业试验。实践证明,大渣及飞灰可燃物含量降低,锅炉热效率提高了2.5%以上;降低了NOx排放浓度,在120～150t/h负荷下为627～768mg/m3;提高了低负荷不投油稳燃能力,可以在50%额定负荷下断油稳燃;有效解决了炉膛结渣和高温腐蚀等问题,为煤粉锅炉的安全、经济、环保运行开辟了一个新方向。
- 张家元周孑民阳绍伟陈乔平
- 关键词：煤粉锅炉膜法富氧节能环保
- 漆包机烘炉均风道仿真及结构优化被引量：3
- 2015年
- 以提高漆包机烘炉均风道出口断面速度均匀性为目标,以Fluent软件为计算平台,对国产RHW3600型热风循环漆包机烘炉均风道内的流场、出口速度分布进行数值模拟研究。结果表明,在直道中安装孔板,孔板安装角度对均流效果影响较大;弯道内安装孔板,安装位置对改善出口气流速度横向均匀性效果更好。最优孔板出口断面速度测点的极值偏离平均值的程度系数K=6.27%。
- 曹祎张家元段珺皓
- 关键词：孔板均匀性数值模拟
- 氧化铝种分过程浓度及质量比模型的研究被引量：1
- 2011年
- 从种分过程的动力学机理出发,结合实验室实验和生产现场的工业试验,以铝酸钠溶液分解过程的动力学方程为数学模型,利用Simulink软件包建立种分过程的浓度变化的动态模型对种分过程进行模拟,预测不同工艺条件下连续分解槽的氧化铝浓度变化。基于分解槽浓度变化直接影响铝酸钠溶液的分解率,利用模型来研究不同工艺制度下种分过程分解率的变化,同时建立连续分解槽的质量比(Rp)模型,通过Rp模型预测不同工艺条件下种分过程的分解率。研究结果表明:降低初温和降低末温有利于提高分解率;实际生产过程的温度是波动变化的,温度异相位波动比同相位波动对分解率影响更大,故可根据天气状况及时调整种分工艺条件,为分解工艺参数的调整和优化提供一定的参考依据。
- 张家元李永清付明辉刘斌李黎
- 关键词：氧化铝种分过程分解率
- 烧结矿冷却过程正交模拟优化试验研究被引量：13
- 2011年
- 烧结矿粒径、进口流量、料层高度、孔隙率和进口风温是影响烧结矿冷却过程中余热利用量的主要参数。通过对某钢铁厂360 m2环冷机进行研究,针对烧结矿换热的特点建立了烧结矿换热过程求解的数学模型。以计算流体力学软件FLUENT6.3为平台,采用UDS和UDF构建多孔介质局部非热力学平衡的能量双方程模型,模拟烧结矿冷却过程;以提高环冷机的余热回收利用量为目标,通过正交试验的方法对影响烧结矿换热过程的5个参数进行了优化,得到了最佳运行参数组合。通过与现场测试的数据比较表明,计算结果与实际运行过程吻合较好。研究结果对烧结系统的余热利用提供了可靠的理论依据。
- 张家元张小辉周孑民戴传德谢东江
- 关键词：烧结矿数值模拟余热利用
- 过剩空气系数对四角切圆煤粉锅炉炉膛内温度分布的影响被引量：2
- 2004年
- 四角切圆煤粉锅炉内炉膛过剩空气系数对炉膛内的温度分布有着重要影响。本文对额定蒸发量为 130t/h的煤粉锅炉在不同过剩空气系数下炉膛内的温度场、速度场、浓度场进行了耦合仿真。结果表明 :过剩空气系数过大时 ,炉膛横截面温度分布严重不均 ,从而导致锅炉热效率降低 ,水冷壁结渣 。
- 周萍徐琼辉周乃君张家元刘玉长周明
- 关键词：过剩空气系数温度分布煤粉燃烧煤粉锅炉
