分解炉内气相湍流流动的数值模拟分析

针对高原地区某分解炉的实际尺寸，采用Realizable（带旋流修正的）κ-ε双方程模型对分解炉内气相湍流流场进行数值模拟，分析了该分解炉内速度及湍动能分布特征，验证了该分解炉的设计合理性，为进一步研究分解炉优化设计提供了参考。     

结构化网格在旋喷结合分解炉中的应用以及流场模拟

旋喷结合分解炉为众多分解炉炉型中的一种,其结构较复杂,对其进行数值模拟的基础为炉型的网格划分。本文通过数学推导建立结构化网格来构筑旋喷结合分解炉炉型的合理计算单元;并对其流场进行模拟,目的在于为模拟旋喷结合分解炉及其优化提供帮助。     

旋喷结合分解炉内流场在不同结构和入口条件下的数值模拟

本文采用RNGk-ε模型对旋喷结合分解炉内的气相流场进行了数值模拟，通过改变分解炉的中部缩口尺寸，上部柱体尺寸和下部柱体尺寸的结构参数以及入口气流的流速，在不同的条件下得到了炉内的流场分布情况，并进行了比较和分析，为分解炉的结构优化设计提供了参考依据。     

DD分解炉内湍流流场的数值分析

以气体湍流流动微分方程组及k-ε双方程模型为基础,采用Simple算法对DD分解炉内的湍流流场数值模拟,分析了炉内气体运动及湍流脉动规律和特点,并与冷模实验结果进行比较,验证数学模型的可行性,揭示了DD分解炉内部湍流流场的湍流特征.     

分解炉喷煤管方位对NO生成量影响的数值模拟

通过应用CFD对四种不同喷煤管方位的分解炉进行数值模拟,分析不同喷煤管方位分解炉的气相流场和气固相流场及炉内燃料燃烧强度得出NO的生成与消耗规律。即分解炉中喷煤管方位的变化通过影响局部流场影响燃料燃烧强度,进而影响NO的生成量,总结出喷煤管方位与YZ面夹角为34°时既有良好的燃料燃烧强度又有较低的NO浓度,夹角为17°时有较高的燃料燃烧强度和较高的NO浓度。该数值模拟研究结果为分解炉设计及改造提供了参考。     

分解炉中NO生产模拟与优化

针对水泥行业中水泥分解炉产生NO的过程进行了机理性分析,同时推导了描述分解炉中NO生成的机理性模型,并对分解炉中的NO生成进行了全三维模拟研究.模拟结果与现场测试结果进行了比较,验证了模拟的合理性.对分解炉的生料入口位置进行了改造,在不影响生产的前提条件下,对单独分风、分料和同时分风分料时降低分解炉内NO生成的情况进行了模拟优化,分析得到了分料方法是降低分解炉中NO的最有效途径的结论,为降低水泥分解炉中NO排放提供了实用的参考依据.     

滇西厂RSP分解炉气固两相运动规律

通过冷模条件下的气体三维流场、阻力损失与炉内物料停留时间分布的试验研究,对滇西水泥厂ＲＳＰ 分解炉内气固两相运动规律进行了研究,并结合江西水泥厂ＲＳＰ的情况,对比分析了滇西厂ＲＳＰ各室设计的结构和操作参数的合理性,为指导生产操作提供了依据。     

喷腾分解炉内流场优化的数值仿真研究

采用标准k-ε双方程模型和SIMPLE方法对喷腾分解炉内流动特性进行了数值模拟,通过增设分解炉的中部缩口、柱体的尺寸、入口气流的流速以及增加旋流风,在不同条件下得到了炉内的流场分布情况,并进行了比较和分析,为分解炉的结构和工况的优化设计提供了参考依据。研究表明:喷腾分解炉内流场主要为喷射流,不易产生较强烈的横向混合和必要的逆向物料返混。结构和工况参数的变化,延长了气流的运行轨迹,适当地增加气流的横向运动,将有利于延长物料的停留时间、物料的分散和煤粉燃尽率和CaCO3分解率的提高。同时,数值模拟结果将为优化分解炉设计和流动参数提供理论依据。     

高效喷旋分解炉内湍流流场的数值模拟

针对华新水泥厂宜都生产线上的一种高效分解炉建立数学模型，采用k-ε模型对炉内的气相流场进行了数值模拟。数值计算结果从不同角度对速度场进行了分析，直观清晰地展现了分解炉内的气流运动规律。模拟结果预测了炉内气流在整体上螺旋上升而在局部存在大量回流运动的规律，为研究适合劣质燃料燃烧的炉型结构提供了重要的参考价值，并为进一步研究分解炉内的传热、传质及化学反应过程提供了理论依据。     

分解炉结皮原因的分析及处理

我公司分解炉为离线喷腾型分解炉,其内部流场为喷射流,其流场轴向风速大,切向和径向风速很小,且随着与炉体中心线距离的增大,轴向风速逐步降低,特别是分解炉下锥体部位,在锥体边缘位置轴向风速锐减。由于轴向风速的变化,在炉体内部会形成紊乱的流场结构,从而造成物料分布出现区     

生物反应器的CFD模拟及结构设计

利用计算流体力学（CFD）软件Fluent,以多重参考系法对发酵行业中的发酵罐搅拌流场进行整体数值模拟。基于标准的κ-ε紊流模型模拟了发酵罐内的流场分布,分析了垂直面和水平面上液相流的流场分布及规律,可为搅拌器的结构设计提供参考。     

波瓣喷嘴燃烧室燃烧特性的数值模拟

建立了波瓣式燃油多点喷射燃烧室模型,考察了波瓣诱发涡系对燃烧室燃烧特性的影响。采用文献的多点喷射燃烧室实验的空载、30%载荷、巡航与起飞4种工况,对波瓣喷嘴燃烧室内的流场涡系结构、燃烧多物量场及燃烧特性进行了数值模拟。结果表明,不同油气质量比下随空气质量流量增加,每个工况下的流向涡、正交涡等无量纲涡量逐渐增大,出口温场品质逐渐提高,NOx排放逐渐降低,燃烧效率和出口温度场改善。波瓣喷嘴燃烧室实验台的水流模型实验结果验证了模型计算结果的正确性。     

自力式差动快开阀开启特性的数值模拟

介绍了电磁先导、自力式差压控制的快开阀结构及开启原理,利用FLUENT6.3.26计算软件对快开阀内部流场进行数值模拟,通过建立模型、设定边界条件及参数,计算得到快开阀开启过程中流场压力及速度分布、变化曲线图,从微观角度对模拟结果进行了详细分析,揭示了内部流场特性与运动规律,为快开阀的设计及结构改进提供基本理论依据。     

水平式安装金属管浮子流量计的仿真与实验研究

通过对适合安装于水平管道的特殊结构的金属管浮子流量计三维湍流流场的数值仿真及实验研究提出一种基于计算流体力学的流量传感器设计方法。流场仿真所需的模型采用GAMBIT来建立,通过FLUNT软件进行仿真,仿真过程中利用受力平衡控制计算精度。数值仿真结果和实验结果比较当浮子受力平衡度误差为9. 5%时,流量误差为0. 944%,证实了仿真结果的准确性,同时利用流场仿真信息对流量传感器模型做了进一步的优化。     

翅片管式换热器传热与流场流动特性的数值模拟

在对大型翅片管式换热器结构合理简化的基础上,应用CFD和数值传热学方法,建立了翅片管式换热器内部流动与传热的数学模型,得到了其内部流场和温度场的分布规律。并将数值模拟结果与现场应用数据比对分析,结果表明,研究方法可行,能为换热器的设计和改进提供参考和借鉴。     

基于UG和Moldflow的垃圾桶上盖注塑模设计

针对传统注塑模具设计方法存在设计周期长、成本高且质量难以保证的不足,采用计算机辅助设计软件UG和有限元分析软件Moldflow相结合的方法进行垃圾桶上盖的注塑模具设计,创建了垃圾桶上盖的三维实体模型和模流分析有限元模型,通过对注射过程中流动分析和冷却分析的仿真,调整了垃圾桶上盖注塑模具的冷却系统结构,最后采用UG/MoldWizard模块创建了经过优化和调整的注塑模具实体模型.     

沉淀池水流动特性理论分析与结构优化

在以压强连接的隐式修正法压力速度校正方程基础上,采用雷诺平均N-S方程以及标准k-ε湍流模型,对水厂沉淀池的三维水流动进行数值模拟和求解。数值模拟结果与沉淀池使用过程出现的污泥沉淀规律较符合。利用理论计算结果对沉淀池的入水口重新进行了合理的结构设计和布局调整。通过分布多个入水口,变化水池的结构,有效地改善了水流特性,减小了连续的沉淀区域面积,有利于后期污泥的排放,证明采用的数值模拟方法对水厂沉淀池的结构改造及优化设计是有助的。     

A CFD-based design scheme for the perforated distributor with the control of radial flow

In the present study, flow homogenization by distributors in chemical apparatus is studied as a process of flow control and its mechanism is reconsidered from the model of resistance to the model of radial flow. This process is composed of four consecutive behaviors: the generation, distribution, conversion of the radial flow and the momentum transfer of axial flow. Based on these flow behaviors, the novel distributor is designed as the combination of perforated plate in the center area and vertical guiding baffles around. Taking the wire-screen catalytic reactor as a case study, numerical simulation is employed to optimize the structure of distributor and a CFD-based design scheme called “flow field analysis scheme” is proposed. Numerical simulation is conducted in the apparatus with a diffuser (inlet D₀ = 500 mm, main part D₁ = 3,000 mm) under the gas velocity of 3.6 m/s (corresponding Re ≈ 12,000). The numerical results from optimized distributor show that compared with the traditional perforated plate, the flow field adjusted by the novel distributor can achieve a better flow uniformity with lower energy consumption. The theoretical analysis and numerical results are also validated and proved by the experimental results.     

基于正交试验与数值模拟的木塑异型材挤出机头流道设计方法

建立了一种基于正交试验与数值模拟的木塑异型材挤出机头流道的设计方法,其主要原理是在结合木塑复合材料流变数据的基础上,将异型材挤出机头流道的主要几何参数定义为正交试验的试验因素,利用正交试验设计方法对这些几何参数进行试验安排;使用Inventor软件三维参数化尺寸驱动系统实现流道模型的迅速建立;通过专业计算流体力学有限元分析软件Polyflow完成机头流道内熔体的模拟计算和仿真分析;选择适当的评价标准对模拟结果进行正交优化,最终获得机头流道的合理参数。依据这种方法,对立柱木塑异型材进行了机头流道的设计,最终得到其理想的设计结果。     

Characterising PEM Fuel Cell Performance Using a Current Distribution Measurement in Comparison with a CFD Model

The characterisation of a proton exchange membrane (PEM) fuel cell with a straight channel flow field design is performed. Spatially resolved current distribution measurements, at different air flow rates, are compared to numerical simulation results. The numerical model is validated by agreement of the measured and simulated current distribution. The test cell is segmented. It is operated at steady state conditions and the gas flow rates and cell temperature are controlled. The numerical simulation is realised with a PEM fuel cell model based on FLUENT™ computational fluid dynamics (CFD) software. It accounts for mass transport in the gaseous phase, heat transfer, electrical potential field and the electrochemical reaction. It provides three‐dimensional distributions of, e.g., current densities, reactant concentrations and temperature.