Aspen Plus用户模型在离子膜制碱电解工艺中的模拟开发

为满足离子膜制碱电解槽单元的工艺模拟,基于Aspen Plus V7.1平台,利用Excel 95模板初步对电解槽用户模型的开发进行了探索,选择了适用于该实际单元操作的计算模块和热力学方法。模拟结果表明,模拟值与工厂实际数据基本吻合,相对误差仅为0.25%,且该电解槽用户模型热负荷与实际电解电耗基本一致。这说明所用的建模方法、热力学模型以及有关参数是准确的,所建立的Excel用户模型可以较好地模拟实际电解槽的电解过程,可作为离子膜制碱电解工艺过程的设计基础,为装置的操作优化、设计、工艺改造与污染控制提供依据。     

喷雾干燥用旋风分离器内部流动与分离特性数值模拟

对喷雾干燥过程中旋风分离器工作过程及其分离原理做了简要介绍,给出了旋风分离器内三维流场以及颗粒轨道的数学模型,运用雷诺应力模型(RSM)对其进行了三维数值模拟.数值模拟得到了旋风分离器内三维气体流场以及颗粒的运动轨迹,获得了旋风分离器在不同进口风速下的进出口压降和不同粒径下的分离效率.模拟计算结果可供旋风分离器设计及应用提供一定的参考.     

聚偏氟乙烯超滤膜深度处理印染废水膜污染机理研究

采用切割分子量为120000 g/mol的聚偏氟乙烯(PVDF)外压式中空纤维超滤膜,研究超滤膜深度处理印染废水的膜污染机理.利用阻力串联模型,研究了超滤膜污染的分布;采用恒通量加压错流过滤方式,通过单因素实验,分析了造成超滤膜污染的主要因素.结果 表明:PVDF超滤膜在深度处理印染废水过程中膜污染以表面污染为主,污染...     

旋风分离器流场的数值计算方法研究

利用计算流体力学软件FLUENT,分别采用k-ε标准模型、RNGk-ε模型和RSM模型湍流模型及不同离散方式对旋风分离器的流场进行了数值模拟研究.通过模拟结果与前人实测结果的对比,确定出了适合旋风分离器的数值计算方法.结果表明:湍流模型采用各向异性的RSM模型,离散方式采用对流项的QUICK格式和压力梯度项的PRESTO格式,才能获得合理的流场模拟结果.该结论为旋风分离器流场的数值模拟及进一步的结构优化设计提供了参考依据.     

两级旋风汽水分离器的结构优化数值研究

为探讨两级旋风汽水分离器结构参数对其性能的影响,本文通过数值方法对两级旋风汽水分离器进行研究,设计并建立了两级旋风式汽水分离器的物理和几何模型,应用非结构网格技术,采用RNG k-ε模型,液滴相DPM模型,进行数值模拟计算分析,并搭建了气-水分离可视化试验台架,对数值算法进行验证。在验证基础上,数值模拟研究了旋臂高度、旋臂出口宽度、旋臂顶部与返流筒顶部距离、一级出口直径、二级导叶个数与高度、除雾器高度、二级出口直径等参数对两级旋风分离器分离特性以及阻力特性的影响,并依据分析结果给出了具体的优化建议。经计算分析,优化后的汽水分离模型相较于初始模型:一级出口湿度降低了45%,二级出口湿度降低了68%,阻力压降减小了48%。     

体积流量对旋风分离器影响的模拟分析

为改善旋风分离器操作条件,提高其工作性能,以RNG k-ε模型、SIMPLEC计算法、随机轨道模型等描述旋风分离器,使用Fluent软件对旋风分离器压力损失和分离效率进行数值模拟,分析体积流量对不同粒径下颗粒分离效率的影响。结果表明:体积流量的增大能够提高旋风分离器的分离效率,但要以较大的动力消耗为代价;存在着最经济的体积流量值使得旋风分离器工作性能达到最佳,这对节能而高效地使用旋风分离器具有一定的理论指导意义。     

基于大涡模拟的旋风分离器锥体结构影响研究

采用数值模拟方法比较研究两种几何尺寸旋风分离器内流场和颗粒运动。对单相流场采用湍流各向异性的大涡模型(Large Eddy Simulation),对气、固两相流场采用相间耦合的随机轨道模型。研究锥体下口直径对旋风分离器速度分布,压力分布,和对颗粒运动轨迹的影响,为进一步研究旋风分离器的分离机理理论及实验研究打下基础。     

散乱Excel表中数据规范化处理方法研究

针对传统Excel表中散乱而不规范的业务数据,本文采用模板技术,提出了一种散乱Excel数据规范化处理新方法。并以某公司的数据为例进行实验分析,实验结果表明,该方法能够将分散的Excel表格中的信息进行提取,将源表中的数据进行规范化处理并写入标准模板,而且在对Excel表格信息提取并导入标准模板时,无需中间文件转换。该方法具有自动生成表格、自动填写表格的功能,并在实际应用中取得了良好的效果。该研究使用户查看与导出数据更加方便快捷。     

气液旋流分离中两相流动模型的理论研究

气、液旋流分离过程是气、液两相的三维强旋流运动,以漂移流动模型和颗粒轨迹方程为基础。采用欧拉-拉格朗目方法建立一种新的气液两相流动机理模型,该模型可以用来直接计算气液旋流分离器内部流场中连续相、分散相（液滴）的速度分布情况,通过计算能够预测旋流器内部浓度分布情况,并通过对影响气液分率效率的主要原因一出口气体中的液滴夹带情况进行分析计算,预测旋流器的分离性能。     

螺旋管内气液分离仿真分析

为提高原油分离程度、缩短分离时间,在对螺旋管气液分离原理与设计方法进行分析的基础上,建立了螺旋管模型。采用RNG k-ε湍流模型,通过FLUENT软件对螺旋管入口流速分别为1.65 m·s~(-1)和3.00 m·s~(-1)的流体分布状况进行了仿真分析,验证了螺旋管对气液分离的作用。结果表明:流速越大,分离程度越高,分离行程越短,为设计小型螺旋管分离器提供参考。     

基于CFD的循环流化床旋风分离器数值模拟

为提高循环流化床旋风分离器的分离效率,采用计算流体力学CFD软件,采用相间耦合随机轨道模型,在拉格朗日坐标下对不同粒径颗粒进入旋风分离器的运动进行了数值模拟研究,同时也模拟了颗粒在不同进口位置对循环流化床旋风分离器分离效率的影响,并与试验结果进行了比较.     

用应力模型计算旋风分离器的流场

采用一种适合于强度旋流的代数应力湍流模型对旋风分离器的流场进行了数值模拟，结果揭示了强旋流中湍流各向异性的特点，显示了强旋流所具有的涡结构及旋风分离器气动分离的机理。     

密度对电厂中速磨煤机分离器分离过程的影响

为探究矿物密度对煤粉分离器中物料分离效果的影响,进行了不同密度纯矿物分离试验,采用Whiten分离效率模型阐述了密度对分离精度、分离粒径以及分离过程中"鱼钩效应"现象的影响规律,并以Whiten模型为参考,建立了含有颗粒粒度和密度参数的分离效率曲线模型.结果表明:分离器溢流的产率和R90均随密度的降低而升高;随风量的增大,分离器溢流的产率增加,R90增大.低密度物料有较高的鱼钩参数、分离精度和分离粒径.风量的增加会导致分离精度降低,并且加剧高密度物料的鱼钩效应.新模型能更准确地描述同一操作条件下不同密度矿物的分离效率.     

旋风分离器内湍流模型的研究与发展

旋风分离器内部进行的是两相流运动,是气相和固体颗粒相的分离过程,而固体颗粒的运动在很大程度上取决于分离器内湍流的运动。对湍流及其模型的研究具有十分重要的意义。在综述旋风分离器内湍流模型和数值模拟相关理论研究进展的基础上,着重分析了k-ε双方程模型和雷诺应力模型在旋风分离器流场预测方面的进步和不足,并展望今后湍流模型的发展趋势。     

东江水膜污染物质的确定及污染机理研究

为探讨东江水中引起超滤膜污染的成分及其污染机理,分别于旱季(11月底)和雨季初期(3月底)对东江水进行超滤膜污染试验,分析原水、超滤出水及化学清洗液亲疏水性及分子质量分布等水质特性,并采用膜堵塞模型对膜污染数据进行拟合.高效液相色谱(HPSEC)联合分峰技术(peak fitting)对水质进行分析发现,东江水中有机物的主要组分为生物聚合物(98 ku)、腐殖质(1 200 u)、腐殖质基本单元(610 u)及低分子中性物质(270 u).尽管雨季时东江水的生物聚合物和腐殖质组分较旱季时有所增多,两时期试验中的主要膜污染物质都是具有亲水性的生物聚合物及低分子中性物质.膜堵塞模型拟合膜污染过程的结果表明,生物聚合物在膜表面形成滤饼层及低分子中性组分标准堵塞(窄化膜孔)导致膜污染.     

含氯水反冲洗对超滤膜污染的去除效能研究

构建一种新型膜污染控制技术——含氯水反冲洗工艺,以超滤膜分离技术为理论基础,考察加氯水反冲洗工艺对超滤膜压力变化情况,研究含氯水反冲洗对超滤膜污染的去除效能。结果表明:经过40个小时的运行超滤膜跨膜压差由初始时的39kPa增加至56kPa,增加了近80%。随着周期加氯反冲洗跨膜压差以及运行通量逐渐得到恢复,表明低浓度含氯水反冲洗对腐殖酸造成的膜污染具有明显的清洗效果。     

柱状螺旋导叶旋流分离器分离特性数值模拟

针对深水生产油气海底混相输送的局限性,设计了柱状螺旋导叶旋流气液分离器,采用RNG k-ε湍流模型与mixture多相流模型对分离器流场及相分布进行了模拟分析,考察了螺距、螺旋圈数等结构参数对相分布及静压分布的影响。结果表明:螺旋通道可以保证油气混相在流动过程中形成明显的气液分离界面,溢流孔有助于分离的气相及时从集气管中排出;螺距的大小是控制旋流强度的关键参数,螺距越小,旋流场越强,相应的能耗也越大;螺旋圈数的增多有利于气液两相充分进行旋流分离;所设计分离器在较大的气液比范围内都具有较好的分离效果。     

旋风分离器两相三维流场仿真

使用商业CFD软件STAR-CD,建立了排气管插入深度不同的三种切向进口式旋风分离器内部流场k-ε双方程湍流模型,对切向进口式旋风分离器内部流场进行了模拟。通过分析排气管插入深度对旋风分离器流场的影响,得出了旋风分离器中的压力和速度分布,以及粒径为20μm和2μm的SiO_2尘粒运动轨迹,为旋风分离器的设计和优化提供了重要的理论依据。     

内循环流化床锅炉卧式旋涡分离器数值模拟

应用κ-ε双方程模型对内循环流化床锅炉炉内卧式旋涡分离器冷态气相进行了数值模拟。给出了分离器内速度矢量图，为减少数值伪扩散对强旋流动的影响，采用了减少网络尺寸等措施，计算结果可对卧式分离器的设计及改造提供参考。     

液-液旋流分离器分离特性数值模拟

液-液旋流分离器内部流场复杂,现有实验条件难以得到较为清晰的流场分布和液-液两相分离过程,用马丁·休教授发明的F型液-液旋流分离器为研究模型,以取油水作为分离介质,采用计算流体动力学技术对液-液旋流分离器进行数值模拟分析.结果表明:液-液旋流分离器内部流场分布特征明显,并在圆柱段、大锥段、小锥段存在不同程度的循环流;其各截面切向速度和轴向速度分布规律与理论分析相一致,切向速度分布中在圆柱段、大锥段和小锥段上端组合涡特征明显,圆柱段和大锥段的轴向速度呈现双W形式;采用分散相模型追踪油滴运动轨迹,证明油水分离的关键在于油滴是否能够在分离区域进入内旋流.