高性能废瓷透水砖的烧结机理及性能耦合机制

1

作者 吴瑞 范海宏 +3 位作者 陈帅辰 卫凯博 李卜亚 王佳杨 《非金属矿》 北大核心 2023年第2期90-93,97,共5页

以废瓷为骨料,芒硝、钾长石和废玻璃的混合物作为黏结剂,制备透水砖,分析不同烧结温度下透水砖性能的变化情况,结合扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)等表征方法,阐述透水砖的烧结机理。结果表明,在最佳烧结温度1180℃时,透水砖的透水系数... 以废瓷为骨料,芒硝、钾长石和废玻璃的混合物作为黏结剂,制备透水砖,分析不同烧结温度下透水砖性能的变化情况,结合扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)等表征方法,阐述透水砖的烧结机理。结果表明,在最佳烧结温度1180℃时,透水砖的透水系数为2.5×10^(-2) cm/s,抗压强度为56.52 MPa。在烧结时黏结剂分解产生液相与气体,液相与骨料发生元素的相互扩散使强度提高,由于液相迁移及气体产生,原本的细小孔隙形成大孔隙使透水砖具有透水性。 展开更多

关键词 透水砖 骨料 黏结剂 高性能 耦合机制

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污泥干化过程中含硫气体的抑制研究 被引量：7

2

作者 范海宏 张诗洋 +1 位作者 李斌斌 马旭 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期888-892,共5页

为减少污泥干化过程中的含硫气体释放,开发新型污泥干化技术,研究了温度、时间等对含硫气体释放的影响,提出了控制CS_2、H_2S和SO_2释放的工艺及操作参数:降低温度、缩短时间和掺加氧化钙均可有效减少CS_2、H_2S和SO_2释放量;温度控制在... 为减少污泥干化过程中的含硫气体释放,开发新型污泥干化技术,研究了温度、时间等对含硫气体释放的影响,提出了控制CS_2、H_2S和SO_2释放的工艺及操作参数:降低温度、缩短时间和掺加氧化钙均可有效减少CS_2、H_2S和SO_2释放量;温度控制在250℃以下,时间控制在30 s以内,且污泥与氧化钙的混合比为1∶1时,对CS_2、H_2S和SO_2的抑制率可接近100%。 展开更多

关键词 CS2 H2S SO2 氧化钙 污泥

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干化温度对城市污泥热值影响的研究 被引量：8

3

作者 范海宏 韩丁 苏琦 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第6期900-904,共5页

以城市脱水污泥为研究对象,将其在不同干化温度下干化至恒重,采用氧弹式量热计测定干污泥热值.实验结果表明,剩余污泥比消化污泥干化恒重所需时间长;得到干污泥挥发份存留率和干化温度(100～600℃)之间的关系,并在两者之间进行函数拟合... 以城市脱水污泥为研究对象,将其在不同干化温度下干化至恒重,采用氧弹式量热计测定干污泥热值.实验结果表明,剩余污泥比消化污泥干化恒重所需时间长;得到干污泥挥发份存留率和干化温度(100～600℃)之间的关系,并在两者之间进行函数拟合;随温度升高,两种污泥的热值都降低,干化温度大于350℃时,干化污泥热值几乎为零;污泥的适宜干化温度范围为150～250℃,为工业上干化处理污泥提供基本数据. 展开更多

关键词 城市脱水污泥 氧弹式量热计 干化温度 挥发份存留率 热值

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大颗粒流态化水泥熟料煅烧试验研究 被引量：3

4

作者 范海宏 徐德龙 +2 位作者 肖国先 李晓光 邓军平 《水泥工程》 CAS 2003年第6期25-27,31,共4页

为进一步提高熟料质量,降低烧成热耗,减少污染,开发了大颗粒流化床水泥熟料煅烧装置。采用平均粒径4mm的大颗粒物料,分别进行了冷态和热态模型试验,取得了在高温下,检测和控制流化床中物料流化状况的方法。通过检测和控制流化床压降,实... 为进一步提高熟料质量,降低烧成热耗,减少污染,开发了大颗粒流化床水泥熟料煅烧装置。采用平均粒径4mm的大颗粒物料,分别进行了冷态和热态模型试验,取得了在高温下,检测和控制流化床中物料流化状况的方法。通过检测和控制流化床压降,实现了流化床的稳定运行;同时,在热模装置上,煅烧出较高质量的水泥熟料。试验研究证明,可以利用流化床来煅烧水泥熟料。即用流化床反应器来代替传统水泥生产中的回转窑和立窑,从而达到降低能耗、提高质量、减少污染的目的。 展开更多

关键词 水泥 熟料 煅烧 试验 大颗粒 流化床

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利用水泥窑尾系统处理污泥的热工分析 被引量：3

5

作者 范海宏 马增 +1 位作者 李斌斌 武亚磊 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期700-706,共7页

为分析污泥对水泥窑尾热工系统的影响,本文将水泥窑尾预热预分解系统划分为5个热工系统,建立了热量衡算方程。利用所建立方程,分析了污泥含水率、热值和掺量对窑尾系统热工参数的影响。提出了临界含水率和临界热值的概念,并得到不同污... 为分析污泥对水泥窑尾热工系统的影响,本文将水泥窑尾预热预分解系统划分为5个热工系统,建立了热量衡算方程。利用所建立方程,分析了污泥含水率、热值和掺量对窑尾系统热工参数的影响。提出了临界含水率和临界热值的概念,并得到不同污泥所对应的临界含水率和临界热值;含水率低于临界含水率的污泥,热值和掺量越大,系统各级温度变化率越大,能够节约的煤量也越大。热值大于临界热值的污泥,含水率越小,系统各级温度变化率越大,能够节约的煤耗也越大。 展开更多

关键词 污泥 水泥 热量衡算 煤耗

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利用TG-FTIR系统研究氧气浓度对污泥干化焚烧的影响 被引量：2

6

作者 范海宏 王为民 +1 位作者 李斌斌 杨爱武 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期858-862,共5页

利用TG-FTIR系统,分析了污泥在升温过程中的质量变化,以及氧气浓度对失重过程和气体释放的影响。研究结果表明:污泥的失重过程可分为四个阶段,即水分蒸发-有机质挥发和分解-有机质分解和燃烧-碳燃烧;氧气浓度越大,有机质挥发和分解速率... 利用TG-FTIR系统,分析了污泥在升温过程中的质量变化,以及氧气浓度对失重过程和气体释放的影响。研究结果表明:污泥的失重过程可分为四个阶段,即水分蒸发-有机质挥发和分解-有机质分解和燃烧-碳燃烧;氧气浓度越大,有机质挥发和分解速率越大;本次实验中氧气浓度为17.65%的气氛下,污泥中有机质能够完全分解或燃烧,释放的气体量最大;在氧气浓度为6.67%和12.65%的气氛下,污泥中的部分有机物并不能完全分解和燃烧。 展开更多

关键词 TG-FTIR 干化焚烧 失重

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大颗粒流态化水泥熟料煅烧试验研究 被引量：3

7

作者 范海宏 徐德龙 +2 位作者 肖国先 李晓光 邓军平 《中国水泥》 CAS 2003年第8期18-20,共3页

为进一步提高熟料质量,降低煅烧热耗,减小污染,开发了大颗粒流化床水泥熟料煅烧工艺。在热态模型装置上,采用平均粒径4mm的大颗粒物料,进行了流化床煅烧试验研究,并煅烧出较高质量的水泥熟料。同时,初步取得了在高温下检测和控制流化床... 为进一步提高熟料质量,降低煅烧热耗,减小污染,开发了大颗粒流化床水泥熟料煅烧工艺。在热态模型装置上,采用平均粒径4mm的大颗粒物料,进行了流化床煅烧试验研究,并煅烧出较高质量的水泥熟料。同时,初步取得了在高温下检测和控制流化床中物料流化状况的方法,即通过检测和控制流化床压降,能够实现高温流化床的稳定运行。证明可以利用流化床来煅烧水泥熟料。即用流化床反应器来代替传统水泥生产中的回转窑和立窑煅烧设备,从而达到降低能耗、提高质量、减小污染的目的。 展开更多

关键词 水泥 熟料 煅烧 试验 大颗粒 流态化

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利用流化床煅烧水泥熟料的试验研究 被引量：3

8

作者 范海宏 徐德龙 +2 位作者 肖国先 李晓光 邓军平 《新世纪水泥导报》 CAS 2004年第1期37-39,共3页

为进一步提高熟料质量,降低煅烧热耗,减小污染,开发了大颗粒流化床水泥熟料煅烧装置。在煅烧装置上,针对高温流化床中物料的粘结,通过严格控制颗粒粒径及粒度分布,同时适当增大操作风速,保证了系统的稳定运行。在热模装置上,煅烧出较高... 为进一步提高熟料质量,降低煅烧热耗,减小污染,开发了大颗粒流化床水泥熟料煅烧装置。在煅烧装置上,针对高温流化床中物料的粘结,通过严格控制颗粒粒径及粒度分布,同时适当增大操作风速,保证了系统的稳定运行。在热模装置上,煅烧出较高质量的水泥熟料。 展开更多

关键词 水泥 熟料 流化床 煅烧 试验

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污泥燃烧特性研究

9

作者 范海宏 苏琦 韩丁 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第4期594-598,共5页

利用TGA/DSC同步热分析仪,分析了不同NaOH掺量的污泥的燃烧特性.结果表明:污泥中的第一类有机物分解燃烧的温度范围为50～180℃,第二类有机物分解燃烧的温度范围随NaOH含量的不同而不同.NaOH的存在,使污泥中第二类有机物分解燃烧的温度... 利用TGA/DSC同步热分析仪,分析了不同NaOH掺量的污泥的燃烧特性.结果表明:污泥中的第一类有机物分解燃烧的温度范围为50～180℃,第二类有机物分解燃烧的温度范围随NaOH含量的不同而不同.NaOH的存在,使污泥中第二类有机物分解燃烧的温度起始点提前,而温度截止点滞后.NaOH降低了污泥着火温度,提高了燃烬温度.随着NaOH掺量的增加,污泥的总热值降低,其中第一类有机物的热值增加,第二类有机物的热值降低.该结果为污泥的资源化利用提供了依据. 展开更多

关键词 污泥 燃烧 热值

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基于能量和质量平衡的污泥对水泥窑的影响

10

作者 范海宏 吕梦琪 李斌斌 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第9期2919-2926,共8页

针对污泥水分和热值的差别,以水泥窑协同处置污泥系统为对象,通过质量和能量衡算,建立了系统运行与污泥物理参数之间的关系式,分析了污泥含水率、热值和掺烧比对窑系统废气量、燃煤消耗、熟料产量的影响。研究表明:系统废气量恒定时,掺... 针对污泥水分和热值的差别,以水泥窑协同处置污泥系统为对象,通过质量和能量衡算,建立了系统运行与污泥物理参数之间的关系式,分析了污泥含水率、热值和掺烧比对窑系统废气量、燃煤消耗、熟料产量的影响。研究表明:系统废气量恒定时,掺加污泥会减少熟料产量和燃煤消耗,且随着污泥含水率和掺烧比的增加,熟料减产率和燃煤减少率增大,提出了熟料减产率可接受限值为20%时的污泥掺烧条件;生料投料量恒定时,熟料增产率随着掺烧比的增大而线性增大;生料投料量或熟料产量恒定时,燃煤增加率随着污泥含水率的增大而增大,随着污泥干基掺烧比的增大而减小,确定燃煤增加率可接受限值为5%时的污泥掺烧条件;熟料量恒定时,废气量随着污泥含水率和干基掺烧比的增加而增大,并确定熟料废气量增加率可接受限值为10%时的污泥掺烧条件。 展开更多

关键词 污泥 水泥 能量衡算 质量衡算

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分散剂对脱水污泥流动性能的影响 被引量：8

11

作者 呼庆 雷西萍 +1 位作者 范海宏 李辉 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期61-64,共4页

采用旋转粘度法研究了高速搅拌时间以及有机、无机分散剂对脱水污泥流动性能的影响,结果表明:采用高速机械搅拌的方法能够使污泥的表观粘度降低,经过30s后表观粘度可由8500mPa·s降低到2740mPa·s,流动性增大;在此基础上掺加1%... 采用旋转粘度法研究了高速搅拌时间以及有机、无机分散剂对脱水污泥流动性能的影响,结果表明:采用高速机械搅拌的方法能够使污泥的表观粘度降低,经过30s后表观粘度可由8500mPa·s降低到2740mPa·s,流动性增大;在此基础上掺加1%的萘系磺酸盐或2%的酒石酸钾钠可使污泥的表观粘度由2740mPa·s分别降到1840mPa·s与1640mPa·s,并且将这两种分散剂复合后加入到脱水污泥中,可以使污泥的表观粘度由2740mPa·s降到1360mPa·s,表观粘度明显降低。此课题的研究为脱水污泥的处理与处置提供了有利的试验依据。 展开更多

关键词 脱水污泥 分散剂 流动性能 粘度

原文传递

葡萄糖酸钠对混凝土强度的影响 被引量：15

12

作者 李家辉 胡延燕 范海宏 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期67-69,共3页

研究葡萄萄糖酸钠对混凝土强度的影响，结果表明：在同水灰比条件下，葡萄糖酸钠掺量较低（O.03％～0.08％）时其对于凝土有明显的辅助塑化效应。且随着掺量的增加逐渐增强。在高性能混凝土中，葡萄糖酸钠与高效减水剂复配，还可提高混... 研究葡萄萄糖酸钠对混凝土强度的影响，结果表明：在同水灰比条件下，葡萄糖酸钠掺量较低（O.03％～0.08％）时其对于凝土有明显的辅助塑化效应。且随着掺量的增加逐渐增强。在高性能混凝土中，葡萄糖酸钠与高效减水剂复配，还可提高混凝土的后期强度。葡萄糖酸钠的适宜掺量掺量为水泥用量的O.03％～0.07％。当葡萄糖酸钠掺量超过O.1％后，由于过度缓凝使混凝土强度严重降低。 展开更多

关键词 葡萄糖酸钠 强度 混凝土 缓凝

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污泥干燥及气体释放特性研究 被引量：7

13

作者 李斌斌 范海宏 +2 位作者 杨爱武 朱玮杰 杨康 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期205-209,共5页

采用污泥薄片模拟分散态污泥干化过程,研究了干化风速、温度对污泥干燥速率的影响,并分析了污泥干燥过程中的形貌变化,采用热红联用分析污泥在(35～700℃)干化过程中气体的释放情况。结果表明:污泥干燥过程中的自由水、空隙水和吸附水... 采用污泥薄片模拟分散态污泥干化过程,研究了干化风速、温度对污泥干燥速率的影响,并分析了污泥干燥过程中的形貌变化,采用热红联用分析污泥在(35～700℃)干化过程中气体的释放情况。结果表明:污泥干燥过程中的自由水、空隙水和吸附水干燥速率不同,提高干燥温度和热风风速,污泥干燥速率增大;污泥体积的收缩主要由于自由水的蒸发,粘滞区的存在是由于自由水蒸发完毕而引起干燥速率发生突变;污泥升温过程中释放的气体主要有CO2、H2O、NH3、VFA及庚烷,273.75～333.76℃的温度区间为失重速率最大区域;VFA在273.75℃释放量最大,庚烷在333.76℃释放量最大。 展开更多

关键词 污泥 干燥速率 表观变化 污染气体

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大颗粒流化床中颗粒受力的数值模拟 被引量：7

14

作者 李晓光 徐德龙 范海宏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期836-840,共5页

通过数值计算模拟了大颗粒鼓泡流化床中颗粒的受力情况．在模拟过程中，气相采用了欧拉描述方法，颗粒相运动过程的模拟采用了离散单元法．利用软球模型模化颗粒之间的碰撞力，分别研究了3种流化数下温度为300K、内含11000个直径3mm颗... 通过数值计算模拟了大颗粒鼓泡流化床中颗粒的受力情况．在模拟过程中，气相采用了欧拉描述方法，颗粒相运动过程的模拟采用了离散单元法．利用软球模型模化颗粒之间的碰撞力，分别研究了3种流化数下温度为300K、内含11000个直径3mm颗粒的流化床中，瞬间颗粒受力在床内的分布情况．结果表明：在通常情况下，乳化相区域颗粒受到的气体曳力平均值一般是其自身重力的1～2倍；除气泡内部外，颗粒所受到的碰撞力亦高于颗粒自身的重力；流化数越高，则床内碰撞力越大，当流化数为1．67后，碰撞力已成为影响床内颗粒无规则运动的主要因素． 展开更多

关键词 数值模拟 流化床 大颗粒 流化数 碰撞力

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污泥灰替代粘土煅烧水泥熟料的^(29)Si固体高分辨核磁共振分析 被引量：4

15

作者 肖建敏 范海宏 +1 位作者 武亚磊 马增 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期460-464,共5页

城市污泥的灰分与水泥生料中粘土的成分类似,可被用作粘土的替代品煅烧生态水泥熟料,从而实现污泥的减量、无害、资源循环利用的可持续发展要求。本文用污泥灰替代粘土配置成掺量为0wt.%、3.58wt.%、7.16wt.%、10.73wt.%和14.31wt.%的... 城市污泥的灰分与水泥生料中粘土的成分类似,可被用作粘土的替代品煅烧生态水泥熟料,从而实现污泥的减量、无害、资源循环利用的可持续发展要求。本文用污泥灰替代粘土配置成掺量为0wt.%、3.58wt.%、7.16wt.%、10.73wt.%和14.31wt.%的生料并煅烧成熟料,再利用^(29)Si固体高分辨核磁共振技术分析五种熟料的矿物成分,通过固体核磁分峰拟合技术得出五种熟料的贝利特和阿利特的含量比值,结果表明随着污泥灰掺量的增加,熟料中贝利特含量增加,阿利特含量降低,污泥中微量元素的引入使β-C_2S更稳定,阻碍C_2S向C_3S的转化。 展开更多

关键词 污泥灰 生态水泥熟料 29Si固体核磁 矿物成分 含量

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固体核磁共振技术在水泥及其水化产物研究中的应用 被引量：11

16

作者 肖建敏 范海宏 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期166-172,共7页

固体核磁共振作为一种十分理想的强大的分析手段,已在水泥及水泥水化产物研究领域得到了广泛的应用。本文在介绍核磁共振基本原理以及固体核磁共振技术的基础上,重点介绍了^(27)Al和^(29)Si核磁共振在水泥熟料矿物分析、水泥及其他水泥... 固体核磁共振作为一种十分理想的强大的分析手段,已在水泥及水泥水化产物研究领域得到了广泛的应用。本文在介绍核磁共振基本原理以及固体核磁共振技术的基础上,重点介绍了^(27)Al和^(29)Si核磁共振在水泥熟料矿物分析、水泥及其他水泥掺合料的水化产物分析、水化过程研究中的应用情况,评价了目前固体核磁共振技术在水泥领域存在的问题,并展望了其在无机非金属材料领域的发展趋势。 展开更多

关键词 固体核磁共振 27 Al和29Si核磁共振 水泥 水化产物

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水泥熟料对污泥中重金属的固化特性 被引量：3

17

作者 李斌斌 范海宏 +1 位作者 马增 武亚磊 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1891-1896,共6页

采用不同比例干污泥加入水泥生料中制备熟料,通过Tessier连续萃取实验、易烧性实验和扫描电子显微分析等方法,研究了各重金属的固化率、存在形态的转变以及对熟料烧成的影响。结果表明:污泥掺入比例影响重金属的固化率,掺量为1%时重金... 采用不同比例干污泥加入水泥生料中制备熟料,通过Tessier连续萃取实验、易烧性实验和扫描电子显微分析等方法,研究了各重金属的固化率、存在形态的转变以及对熟料烧成的影响。结果表明:污泥掺入比例影响重金属的固化率,掺量为1%时重金属的整体固化效果最优;Tessier连续萃取实验说明,污泥中重金属的固化过程主要是存在于有机物结合态的重金属被固溶到熟料矿物晶体结构中;同时微量重金属提高了熟料的易烧性,掺量为1%时游离氧化钙含量最低。 展开更多

关键词 重金属 污泥 固化特性 浸出

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污泥重金属在熟料中的固化及对易烧性和矿物组成的影响 被引量：2

18

作者 朱玮杰 范海宏 +2 位作者 李斌斌 李雯 杨康 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期824-828,共5页

本文通过采用原子吸收法检测分析污泥中的重金属在污泥干化和水泥熟料形成过程中的挥发与固化特性,通过测定各组熟料的f-CaO含量、XRD,研究了污泥掺入对生料易烧性和水泥熟料矿物组成的影响。结果表明:污泥在300℃的低温下干化,Hg的挥... 本文通过采用原子吸收法检测分析污泥中的重金属在污泥干化和水泥熟料形成过程中的挥发与固化特性,通过测定各组熟料的f-CaO含量、XRD,研究了污泥掺入对生料易烧性和水泥熟料矿物组成的影响。结果表明:污泥在300℃的低温下干化,Hg的挥发率达到67%,而其它重金属基本不挥发;煅烧过程可以将原料中62.38%的Pb,59.53%的Cr,61.3%的Cd和64.24%的As固化在水泥熟料中;污泥的加入,能够改变水泥熟料的晶格结构,改善水泥生料的易烧性;污泥对水泥熟料的矿物组成影响不大。 展开更多

关键词 污泥 重金属 固化率 易烧性 矿物组成

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大颗粒气固流化床的流化特性 被引量：5

19

作者 李晓光 徐德龙 +1 位作者 肖国先 范海宏 《西安科技学院学报》 北大核心 2003年第4期425-429,共5页

通过冷态试验,对利用流化床煅烧水泥新技术中所涉及到的大颗粒气固流化床的相关特性进行了研究。研究结果表明:大颗粒气固流化床平稳地运行在鼓泡床阶段,但较易发生节涌现象,适合浅床操作,且操作流化数较低;对流化床压降脉动的分析可知... 通过冷态试验,对利用流化床煅烧水泥新技术中所涉及到的大颗粒气固流化床的相关特性进行了研究。研究结果表明:大颗粒气固流化床平稳地运行在鼓泡床阶段,但较易发生节涌现象,适合浅床操作,且操作流化数较低;对流化床压降脉动的分析可知,采用具有较宽粒度分布的大颗粒物料,有利于改善流化床的流化质量。 展开更多

关键词 大颗粒气固流化床 流化特性 鼓泡流态化 节涌流态化 压降脉动 水泥生产 立窑锻烧技术

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大颗粒流化床中颗粒反射光纤信号的多重分形特性 被引量：2

20

作者 李晓光 徐德龙 范海宏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1259-1263,共5页

采用2 mm直径的光纤探头,对颗粒直径为3.66 mm的二维流化床内颗粒的光纤反射信号进行了采集,并利用小波变换极大模值法对该类信号进行了数值分析,结果表明其具备多重分形特征;给出了多重分形谱图.由谱图分析可知:随颗粒雷诺数Rep的增加... 采用2 mm直径的光纤探头,对颗粒直径为3.66 mm的二维流化床内颗粒的光纤反射信号进行了采集,并利用小波变换极大模值法对该类信号进行了数值分析,结果表明其具备多重分形特征;给出了多重分形谱图.由谱图分析可知:随颗粒雷诺数Rep的增加,床中心处颗粒流动更加规律,而近壁区和中心至壁面半途区的情况正相反;在不同的Rep下,床中心部分颗粒无规则运动程度较高,接近壁面处较低.多重分形谱图分析有望为大颗粒流化床中颗粒运动规律的探测提供一种新的手段. 展开更多

关键词 流化床 大颗粒 小波变换极大模值 多重分形 光纤信号

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