《多相流基础》开卷试题
2014年10月
（1） 计算分析题 (10分)：
实验测得某颗粒样品的累积质量分布如下，
%（小于） D(um)
94 50
90 40
76 32
60 25.4
42 20
26 16
14 12.7
7 10
3 8
a. 绘制对数-概率分布图，并据此得到质量平均粒径和方差
b. 计算该粒径分布的数量平均粒径，Sauter平均粒径；
（2）计算分析题 (10分)
颗粒注射入一如图所示的横流流场中，初始的颗粒速度为u0， 气体的速度分布自壁面开始呈线性分布 u=ky. 颗粒的直径为D,密度为p, 流体的粘性为, 假定颗粒的阻力公式为Stokes阻力公式，试推导颗粒的轨迹的方程式，并据此分析颗粒的穿透深度所依赖的关键参数是什么？
（3） 温度为38℃的空气流过一由直径为12.7mm的球形颗粒组成的固定床，已知床层空
隙率为0.38，床层直径为0.61m,高为2.44m，空气进入床层时的绝压为111.4 kPa，流率为0.35 kg/s，求空气通过床层的阻力。（25分）(要求给出详细的中间推导过程，否则不记分)
（4） 专题论述题（30分）
以带中心管，内一次风，中二次风和外二次风的旋流燃烧器为例，详细论述低NOx旋流煤粉燃烧器的设计原理，主要结构尺寸和流量参数的确定原则，重点关注如何合理的组织颗粒的速度、浓度场来达到低NOx和高燃尽率。 (要求不少于1000字，附必要的原理性图，引用国内外论文不少于10篇)
（5） 气固两相对撞射流，常压，温度T = 400K，喷嘴出口内径为D = 10mm，出口速度
U0 = 25m/s，煤粉粒径约为70μm，气固密度比约为ρp/ρg = 1000，质量载荷Φm = 10％，请对以上条件下的两相对撞流做冷态模化分析。（25分）