计算流体力学在膜过程传质优化中的研究进展

分别从膜组件、膜本身结构、膜过程操作条件、膜过程耦合4个方面的优化阐述了近期计算流体力学(CFD)在膜过程传质优化中的研究及应用进展。指出CFD模拟对料液隔网的形态研究和局限性改进显示出了优越性;在膜表面形貌及支撑层结构修饰与优化方面发挥了关键作用;对脉动流、两相流与机械振动的引入及其在流场、浓度场、温度场中的可视化研究也已相对成熟;此外,CFD模拟证明,将膜过程与其他动态分离过程相耦合也是提高膜表面剪切速率、增强传质与分离效率的有效途径。指出了目前大部分CFD模拟工作的准确性还不够、通过模型优化改善准确性时会不可避免地增加模拟计算的复杂性以及膜组件的设计研究与材料加工工艺还不很匹配等存在的问题,认为该领域未来的发展方向将集中在不同优化方式的耦合,以及利用新兴的检测技术与制备工艺弥补目前实验数据缺乏的弊端,得到更贴合实际的理论模型。     

计算流体力学理论在氯接触池优化设计中的应用进展

介绍了氯消毒优化对于水质安全的重要性,简述了计算流体力学(CFD)的基本原理、模型公式、边界条件、迎风格式、网格划分等技术要点,论述并比较了国内外将计算流体力学(CFD)技术用于氯接触池优化的进展情况,重点分析了湍流模型选择、二维和三维条件下的水力条件优化、氯衰减和微生物失活动力学等方面在水处理氯消毒中的应用,指出了CFD技术在氯接触池中应用的不足,并对其前景进行了展望,提出了今后的研究重点。     

分子蒸馏过程的计算流体力学模拟

采用计算流体力学(CFD)方法,分析了蒸发器上液体负荷、刮膜器旋转速度对蒸发器上液膜厚度变化及液膜中速度矢量的影响。将CFD模拟结果与文献报道的计算值和实验值进行比较,发现具有较好的吻合性,同时可以用模拟计算结果解释一些实验现象。采用脉冲注射示踪剂法测定了蒸发器上流体的平均停留时间分布,与CFD模拟的在刮膜器作用下蒸发器上流体平均停留时间分布数据进行比较,二者的偏差在±8%以内,验证了CFD模拟的准确性。     

三维设计和仿真模拟在双膛竖窑研发与设计中的应用

在JNS400双膛竖窑设计中运用三维设计和仿真模拟研发技术,使用CFD仿真模拟软件计算得出JNS400窑膛内烟气的流场和温度场分布,完成石灰窑工艺操作和节能环保等方面的优化设计。利用Solidworks软件对JNS400竖窑进行三维设计,并在大型竖窑研发过程中对关键部位进行应力分析和结构优化。     

乙烯裂解炉燃烧器技术进展

综述了乙烯裂解炉燃烧器技术开发的最新进展情况,介绍了燃烧器布置优化、底部燃烧器和侧壁燃烧器等新技术以及CFD模拟技术在燃烧器设计和操作等方面的应用情况,这些新技术的成功应用将降低裂解炉烟气中NOx的排放,提高燃烧器的效率和裂解炉的操作稳定性.     

基于Rosin-Rammler的海水冷却塔收水器流体力学性能研究

收水器是控制海水冷却塔性能及环境影响的重要塔内件。为探索其内部流动特征对性能的影响,采用试验与计算流体力学(CFD)方法,对海水冷却塔收水器流体力学特性进行研究。文中设计了海水冷却塔收水器压降性能的测试装置并对BO-45/160型收水器进行测试,运用Rosin-Rammler函数描述收水器内部液滴群的粒径分布,通过SST k-ω湍流模型及离散相(DPM)模型,建立CFD计算模型,与试验测试结果对比,模拟值与试验值达到较好的吻合效果,证明了CFD模型的准确性。随后,通过CFD方法考察波形、双波形、折线形收水器基本流道片型在多间距多高度条件下的流动形式,分析不同收水器型式在不同间距和高度下收水效率与压力降的影响因素,为新结构的开发提供数据支撑。     

过程模拟优化在化工工艺设计中的应用研究

化工工艺设计是保证企业各方面效益的基础,运用过程模拟优化的方式,可以保证工艺设计的科学性。在本文中,首先阐述化工过程模拟优化的技术。然后结合具体的应用案例,分析过程模拟优化在化工工艺设计中的应用方式、效果。基于此,可以为相关人员提供参考,同时彰显过程模拟优化的价值,为提高化工工艺设计的效果提供保障。     

CFD模拟在卷式反渗透膜性能优化中的研究进展

反渗透工艺在世界范围内广泛应用于海水淡化、废水处理和医药生产等领域.计算流体力学(CFD)的模拟能描述出多种流体的流动、传质和传热等相关物理过程,可以在反渗透膜组件的模拟中可视化流体流动情况和膜污染情况,对膜组件的设计与应用过程具有指导意义.文中综述了卷式反渗透膜组件中的流道隔网优化和膜污染过程的CFD模拟研究进展,以及一些特殊形式膜组件中CFD的应用可行性和成果,并提出了CFD模拟应用于优化反渗透膜性能可能的研究方向.     

螺旋片导流式分离器分离性能的数值模拟与试验研究

应用计算流体力学（CFD）方法对不同结构参数的螺旋片导流式气液分离器在湍流状态下的流体流动场进行了数值模拟,研究了螺旋个数和螺距对螺旋片导流式气液分离器分离性能的影响,并与试验测定结果对比,由此验证基于数值模拟方法设计螺旋片导流式气液分离器分离效率的可行性与准确性.分析结果表明,数值模拟结果与试验数据基本一致,可以作为螺旋片导流式气液分离器设计的有效工具.     

ZZ2转子的三维造型与有限元结构分析

使用三维CAD软件SolidWorks对ZZ2转子进行三维实体造型,利用SolidWorks中的有限元分析模块COSMOS对ZZ2转子在混炼过程中的受力情况进行模拟分析,对转子的应力、位移和安全系数等进行模拟计算,提高了转子受力分析的准确性,给转子设计提供参考,提高设计效率。     

CFD 在食品干燥过程及其干燥设备设计中的应用

CFD是通过计算机数值计算和图像显示以定量描述流场的数值解,从而对物理问题进行分析研究。CFD兼有理论性和实践性的双重特点,其主要用途是对流态进行数值仿真模拟计算,能够对流态的温度场、速度场、浓度场等进行有效的指导和预测。本文综述了CFD数值模拟在食品干燥过程中以及干燥设备设计中的应用和发展前景。     

基于系统节能的冶金过程监测与模拟技术研究进展

从冶金企业能源管理系统的研究和应用现状、冶金过程的数值模拟方法与应用等方面,综述了基于系统节能的冶金过程监测与模拟技术的研究进展,分析了冶金工艺流程的过程模拟技术、冶金关键设备的计算流体力学(CFD)模拟技术及两者集成的研究现状以及数值模拟技术在冶金过程系统节能中的应用与不足之处. 结果表明,过程模拟技术可分析冶金工艺整体生产流程的参数变化,但忽略了操作单元物理特性、空间变化等因素;CFD模拟可分析单个冶金设备运行机理和优化工艺参数,但不能实现上下工序之间操作参数的关联. 采用时间序列方法集成过程模拟与CFD模拟技术可综合两者的优点,是研究冶金过程系统节能研究的重要方向.     

液氯和次氯酸钠对饮用水消毒效果的生产性试验研究

以次氯酸钠代替液氯消毒是未来饮用水消毒的重要发展方向,但对于次氯酸钠消毒对供水水质的影响一直缺乏生产性试验研究.以上海2个净水厂实际生产工艺考察了液氯和次氯酸钠2种消毒剂的消毒效果,对于其在微生物消毒效果、消毒副产物生成和对氮磷及有机物去除方面进行了比较分析.研究发现,2种消毒方式对微生物的杀菌效率基本相同,但是次氯酸...     

聚丙烯非织造布熔喷过程的计算流体力学模拟研究进展

聚丙烯非织造布采用熔喷工艺制成,在过滤、阻菌、吸附、防水等方面性能优异,有着非常广阔的市场前景。熔喷工艺中的聚合物拉伸过程复杂且迅速,难以用实验观察。因此,为降低熔喷布生产成本,提高成品质量,计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）方法被广泛应用于该工艺过程分析之中,包括模头中的流道分析、喷射流场分析等。其中,喷射流场分析是主要应用方向,可为喷丝板结构优化、喷射流场优化等问题提供解决方案。本文简要介绍了聚丙烯非织造布熔喷工艺原理及其特点,主要对该领域中应用CFD模拟的相关研究进展进行了综述。文中指出,目前熔喷过程的CFD模拟一般基于喷射流场中的气流,没有考虑黏性聚合物纤维对其影响。然而,黏性聚合物纤维在高速高温气流条件下会发生振动,对射流流场的影响不容忽视。熔喷非织造布的关键问题是减小聚合物纤维的直径,提高熔喷非织造布的质量。因此,研究的重点应逐渐由气流场转变为纤维流场。虽然CFD已被广泛应用于熔喷过程模拟,但熔融状态下聚合物纤维流场模拟研究仍需要在未来的工作中进行展开。     

动态模拟在芳烃抽提装置设计中的应用

运用动态模拟解决工程问题在国外已是一项成熟的应用技术,但在国内的工程设计领域很少采用,国内文献也鲜有报道。文中运用Dynsim4.4动态模拟软件对广西石化90万t/a芳烃抽提装置在设计、开车和标定等阶段进行了动态模拟和分析,协助解决了开车阶段装置压力不稳的问题,优化选择控制系统和安全泄放系统的设计,取得了良好的效果,而实际的装置运行结果也验证了动态模拟的准确性。文中对动态模拟建模的基本步骤、模型调试方法和模拟结果的分析进行了详细阐述,可供设计人员、业主和EPC总承包商参考。     

石油化工过程计算流体力学模拟分析

介绍了如何运用计算流体力学(CFD)方法对石油化工中的催化裂化、催化重整和烃类裂解制乙烯等典型过程进行模拟研究。首先分析各过程的流动、传递和反应特征,然后基于CFD方法建立可准确描述反应器特性的数学模型,应用这些数学模型对工业反应器进行模拟分析,获得反应器内部详细的速度、温度和浓度分布,揭示这些过程中流动、传递与化学反应规律以及相互之间的耦合机制,指导工业生产过程的科学设计、问题诊断和操作优化。     

水处理组合消毒方式分析

消毒的主要目的是为了灭活水中的致病微生物。水厂中主要被使用的消毒剂有氯、氯胺、臭氧、二氧化氯和紫外线。综合分析其消毒效巢和优缺点。重点介绍了多种组合消毒方式,以及分析其在水厂消毒中改善消毒效果和控制消毒副产物方面的应用。     

搅拌釜内流场三维数值模拟及功率预测

大型搅拌釜,尤其是涉及传热或两相介质搅拌的容器,其搅拌效果和功率往往难以预测。针对大型搅拌釜的搅拌器设计、流场结构模拟和功率预测等问题,采用CFD数值模拟技术,对搅拌釜内部的三维流场进行了数值计算。分析了搅拌釜内的流动结构,计算了不同曝气量时的搅拌功率,获得了详细的流场信息和各项特性参数。     

辊道窑不同排烟结构的数值模拟

利用CFD软件Fluent对集中和分散排烟方式进行了模拟,分析了两种排烟方式对预热带制品的升温速度和烟气热量的利用的不同影响。     

硅烷流化床制备粒状多晶硅的研究进展

硅烷流化床生产粒状多晶硅的技术具有节能、高效、环境友好等优点,是生产太阳能级多晶硅的首选工艺技术,但国内对于该工艺技术的研究仍处于起步阶段。本文简介了硅烷流化床的基本原理,包括操作原理和反应模型,并讨论了温度、硅烷分压、颗粒尺寸以及流化速度等反应条件对硅烷流化床内流动稳定性和硅粉尘产生的影响。根据发展硅烷流化床所面临的热壁沉积、产生硅粉尘、加热方式的选择、硅晶种的获得、气体分布方式的控制以及产品纯度的控制等技术挑战,分析了不同的流化床设计对这些技术挑战的解决方案,指出了不同的流化床设计的优缺点与工业应用前景。讨论了硅烷流化床的CFD模拟与一般的流态化模拟的区别,并回顾了相关的研究工作。最后指明了对硅烷流化床技术的研究应从优化反应条件、改善反应器设计以及完善多尺度模拟硅烷流化床的模型三个方面着手。