本書內容條理清晰，詳實全面，對氣固兩相穿越液池過程中的多相流動與傳熱傳質進行了詳盡的分析理解，為能源、煤化工和環境類專業技術人員提供了參考學習資料。
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本書共6章，主要包括緒論、頂部浸沒平口管口處氣泡行為特性、氣體穿越液池過程中的氣液兩相流動特性、氣固兩相流穿越液池過程中氣液固三相流動特性、氣固兩相流穿越液池過程中氣液固三相分離特性、高溫氣體穿越液池過程中氣液兩相流動直接接觸傳熱傳質特性等內容。詳細介紹了在煤化工、能源和環境等領域中廣泛存在的穿越液池的洗滌冷卻工藝過程，以及該工藝過程涉及到的多相流動、相間分離及相間直接接觸傳熱傳質等工程熱物理基礎理論與關鍵技術。通過大量實驗和數值模擬，揭示了穿越液池工藝過程中的多相流動、分離和傳熱傳質機理和特性，從而為深刻認識該工藝過程及其實際工業應用提供借鑒。該書可供能源、煤化工和環境類專業技術人員閱讀使用。
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吳晅，男，1975年10月生，湖北武漢人，工學博士，副教授，碩士生導師。現為內蒙古科技大學能源與環境學院教師。2009年博士畢業于東南大學工程熱物理專業。一直從事工程熱物理學科和供熱、供燃氣、通風及空調工程學科的教學、科研工作。主要研究方向為復雜多相流動數值模擬與實驗研究、可再生能源節能理論與應用技術等。入選包頭市5512中青年骨干人才。近5年，主持國家自然科學基金2項、內蒙古自然科學基金1項、內蒙古科技大學創新基金項目1項；作為主要完成人參與國家及省部級項目多項；主持內蒙古科技大學校級教改項目3項。先后發表學術論文50余篇，其中被SCI、EI收錄23篇。參編國家規劃教材1部。授權專利10項。
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目錄
第1章緒論/1
1 1氣固兩相流穿越液池過程的工業應用背景2
1 1 1沖擊式水浴除塵器中的氣固兩相流穿越液池過程2
1 1 2多噴嘴對置式水煤漿氣化爐中的氣固兩相流穿越液池過程3
1 2氣固兩相流穿越液池工業過程的基礎研究與應用5
1 2 1穿越液池過程中氣液流動特性的研究6
1 2 2穿越液池過程中固相運動分布規律及氣固分離的研究 11
1 2 3穿越液池過程中氣體帶水問題及氣液分離的研究14
1 2 4液池內相間直接接觸熱質同時傳遞的研究15
1 3氣固兩相流穿越液池工業過程中的關鍵工程熱物理科學問題16
參考文獻19
第2章液池中頂部浸沒平口管口處氣泡行為特性/31
2 1液池中頂部浸沒平口管口處氣泡膨脹及脫離行為特性32
2 1 1氣泡可視化測量實驗系統32
2 1 2實驗測量方法與數據提取36
2 1 3頂部浸沒平口管口處氣泡膨脹及脫離演變過程37
2 1 4平口管管徑對氣泡脫離直徑的影響39
2 1 5頂部浸沒平口管口處膨脹氣泡位置隨時間變化分布特性41
2 1 6平口管管徑對單個氣泡膨脹及脫離時間的影響44
2 1 7脫離階段氣泡圓度分布特性45
2 2液池中頂部浸沒管口處氣泡受力分析與數值計算46
2 2 1頂部浸沒管口氣泡長大脫離模型46
2 2 2氣泡的受力分析47
2 2 3靜止液體中頂部浸沒管口處氣泡尺寸變化規律50
2 3液池中頂部浸沒管口處氣體射流沖坑特性53
2 3 1頂部浸沒氣體射流沖坑及氣液交界面運動特性53
2 3 2頂部浸沒管口處氣體沖坑特性數值模擬 58
2 4小結70
參考文獻72
第3章氣體穿越液池過程中的氣液兩相流動特性/75
3 1氣液兩相湍流流動數學模型及數值求解75
3 1 1氣液兩相湍流流動模型的建立76
3 1 2CFDABND耦合計算模型的建立79
3 1 3數學模型的數值求解及計算條件84
3 2氣體穿越液池過程中氣液兩相湍流流動特性86
3 2 1氣體穿越液池過程中氣液兩相流動及相分布特性86
3 2 2液池內氣泡及氣液界面濃度分布特性100
3 3氣體穿越液池過程中的壓力波動特性110
3 3 1數值模擬平臺的建立111
3 3 2不同操作參數對壓力波動特性的影響114
3 3 3快速傅里葉變換分析117
3 3 4不同氣速下的功率譜密度函數分析119
3 3 5不同靜態液位下的功率譜密度函數分析120
3 4液池內分隔板布置對氣液流動特性的影響121
3 4 1數值模擬平臺的建立121
3 4 2分隔板對氣液流動形態的影響122
3 4 3分隔板對氣泡濕周軸向分布的影響124
3 4 4分隔板對氣泡濕周徑向分布的影響125
3 4 5分隔板不同布置對氣液流動形態的影響126
3 5小結127
參考文獻129
第4章氣固兩相流穿越液池過程中氣液固三相流動特性/133
4 1氣固兩相流穿越液池過程顆粒運動及其分布特性134
4 1 1實驗臺的搭建及實驗條件134
4 1 2氣固兩相流穿越液池的三相流動過程137
4 1 3液池內顆粒濃度分布的實驗測量140
4 2氣固兩相流穿越液池過程中液固流場空間結構與特性143
4 2 1可視化實驗系統組成144
4 2 2固體顆粒沉降、懸浮、飛濺及分離演變過程145
4 2 3液池內顆粒運動變化分布特性147
4 2 4管口氣泡尾流拖曳作用下顆粒運動的演變過程150
4 2 5氣固兩相穿越液池過程固體顆粒濃度分布特性153
4 2 6液固流場空間結構及流動特性PIV實驗研究155
4 2 7氣固兩相流穿越液池過程中的顆粒運動分離過程可視化實驗163
4 3氣固兩相流穿越液池過程氣液固三相流動數學模型167
4 3 1歐拉框架下的氣液連續相數學模型168
4 3 2拉格朗日框架下的離散顆粒相數學模型170
4 3 3數學模型的求解及計算條件175
4 4氣固兩相流穿越液池過程氣液固三相流動及相分布特性178
4 4 1數值模擬與實驗結果的對比及分析178
4 4 2氣液連續相流動及其分布特性181
4 4 3固體顆粒運動軌跡及其濃度分布特性192
4 5小結197
參考文獻199
第5章氣固兩相流穿越液池過程中的三相分離特性/201
5 1氣固兩相流穿越液池過程中的氣固分離機理201
5 2氣固分離特性數學模型203
5 2 1數學模型的確定203
5 2 2計算方法和條件203
5 3氣固分離特性及其表征204
5 3 1氣液固三相流動分離過程數值模擬結果與分析204
5 3 2入口氣速對氣固分離性能的影響規律206
5 3 3不同粒徑顆粒的分離特性208
5 3 4下降管浸沒深度對氣固分離性能的影響規律210
5 4氣固兩相流穿越液池過程中氣固兩相運動分離過程分析212
5 4 1顆粒的沖擊分離212
5 4 2顆粒的沉降分離212
5 4 3顆粒被氣泡尾流拖曳的運動213
5 4 4顆粒被氣泡包裹的運動215
5 4 5顆粒在液體中的擴散運動216
5 4 6液滴對顆粒的捕獲和攜帶218
5 5氣液分離空間內氣體液滴兩相分離特性218
5 5 1液滴形成、夾帶機理及過程220
5 5 2氣體液滴兩相分離運動數學模型222
5 5 3氣液分離空間內氣體液滴兩相分離特性227
5 6小結232
參考文獻234
第6章穿越液池過程中氣液兩相流動直接接觸傳熱傳質特性/237
6 1單個高溫氣泡在液池內上升過程中的傳熱傳質理論模型238
6 1 1氣液相間直接接觸熱質傳遞過程分析238
6 1 2計算問題的簡化和假定240
6 1 3液池內氣液直接接觸熱質同時傳遞理論模型240
6 1 4數值計算方法及計算條件243
6 2氣體穿越液池過程中氣泡群液體直接接觸三傳模型243
6 2 1高溫氣體穿越液池過程氣液間動量、熱量及質量同時傳遞244
6 2 2非等溫條件下的氣液兩相湍流流動模型245
6 2 3數學模型計算方法及條件251
6 3單個高溫氣泡穿越液池過程氣泡液體間直接接觸熱質傳遞特性253
6 3 1氣泡半徑的變化規律253
6 3 2水蒸汽濃度對氣泡尺寸的影響規律254
6 3 3氣泡溫度隨氣液接觸時間的變化規律254
6 3 4冷卻水蒸發速率隨時間的變化規律255
6 3 5冷卻水蒸發量隨時間的變化規律256
6 4氣體穿越液池過程中氣泡群液體直接接觸傳熱傳質特性257
6 4 1表觀氣速對液池內氣體溫度分布的影響規律257
6 4 2下降管出口氣體溫度對液池內氣體溫度分布的影響規律259
6 4 3氣泡尺寸對液池內氣體溫度分布的影響規律259
6 4 4液池內氣體溫度的徑向分布規律261
6 4 5液池內平均冷卻水溫度的變化規律262
6 4 6液池內冷卻水蒸發速率的分布規律264
6 4 7液池體積傳熱系數的影響因素分析265
6 5小結268
參考文獻271
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