基于CFD模拟的蜗壳式旋流器的研究及应用

采用计算流体动力学软件对蜗壳式旋流器进行气相数值模拟和气固两相流数值模拟,深入研究了旋流器的内部流场分布和颗粒运动轨迹,得到蜗壳式旋流器内部流场速度和压力分布规律。将蜗壳式旋流器应用到松软煤层空气钻进除尘和泡沫钻进消泡工艺中,取得了良好的使用效果。     

溢流管深度对水力旋流器分离效率的影响

介绍了水力旋流器的工作原理,用计算流体力学软件FLUENT分别对不同溢流管深度的水力旋流器内部流场进行了数值模拟。根据模拟计算结果分析了旋流器内流场的速度分布和分散相浓度分布,讨论了溢流管深度对旋流器分离效率的影响。     

高分选密度旋流器锥体内部流场分析

采用计算机流体模拟软件Fluent对高分选密度旋流器和常规旋流器内部流场进行数值模拟,模拟对象包括旋流器内部流场的三维速度和零位线。从理论上对高密度分选原理给出了形象的描述。     

结构参数对双溢流旋流器内空气柱性能的影响

传统旋流器一次分级只能得到溢流和底流两种产品,造成产品粒级范围太过宽泛,达不到精细分级的要求。本文提出了一种具有双溢流管结构的多产品旋流器,建立了流场模型,利用流体力学多相流理论,对旋流器内部流场进行了数值模拟,得到了内外双溢流流场分布特点,获取了流场和空气柱的形成、发展演化过程。对底流口、溢流口结构参数对旋流器内空气柱性能的影响进行了仿真分析,结果表明:旋流器内空气柱直径随着底流口和溢流口直径的增大而增大,当内溢流管直径小于底流口直径时,空气柱较为紊乱。研究结果对分析空气柱影响涡旋运动及优化旋流器结构参数奠定了理论基础。     

基于数值模拟的改进型旋流器流场研究

旋流器是一种高效低耗的分离设备,在工业领域中具有广泛的应用。以数值模拟为研究手段,运用计算流体力学软件(FLUENT)研究改进型旋流器的内部流场特性,重点对旋流器结构造型的改变所造成的内部速度场和压力场的分布规律进行了研究,分析了旋流场内部循环流和盖下流的分布特征,进而掌握旋流场内部规律的本质。为改进型旋流器的开发和设计奠定了基础,有利于数值模拟技术在产品造型设计中的推广。     

中心锥对水力旋流器性能影响

利用FLUENT软件对内部增加中心锥的水力旋流器和内部增加中心柱的水力旋流器进行电石渣浆液流场的数值模拟仿真,对两种水力旋流器的压力分布、切向速度、湍流强度、速度矢量进行对比分析。通过试验验证,同等操作条件下,中心锥型水力旋流器和中心柱型水力旋流器的分离效率分别为85.04%、78.31%,溢流中Ca(OH)2浓度分别为90.07%、78.60%。仿真和试验结果表明:内部增加中心锥结构有利于提高水力旋流器的分离精度和分离效率。     

无压给料三产品重介质旋流器流场的数值模拟

采用Fluent软件,选取SKE/DRSM湍流模型,对1000/700无压给料三产品重介质旋流器的流场进行了数值模拟.通过对无压给料三产品重介质旋流器流场的三维速度、压强、密度和空气柱的数值模拟研究,对无压给料三产品重介质旋流器内的流场有了更深入和细致的了解,得到了几点有意义的结论.数值模拟研究结果表明,Kesall导出的旋流器内液流径向速度分布至少对于DWP和DSM结构的旋流器是不适合的.     

重介质旋流器流场湍流数值计算模型的选择

简述了重介质旋流器理论研究的现状，给出了计算流体力学基本方程及各种湍流数值计算模型.在相同边界条件下采用k-ε，RNG，RSM三个模型对重介质旋流器流场进行试探性数值模拟，并与相同边界条件的试验测量结果进行比较，最后选定RSM模型用于重介质旋流器流场数值模拟的湍流模型.     

水力旋流器流场的CFD模拟研究

采用计算流体力学CFD应用软件CFX10.0对水力旋流器流场进行数值模拟。实验运用Pro/E建模,选用k-ε湍流模型对水力旋流器可以进行比较全面准确的数值模拟。通过单相流数值模拟实验,对水力旋流器内部不同部位的流场进行描述,为从理论上对水力旋流器进行结构优化提供了一条新的途径。     

液-液动态旋流器流场特性研究

通过在对液-液动态旋流器分离机理和分离特性研究的基础上，采用雷诺应力模型对液-液动态旋流器内流场进行数值模拟。结果表明，对速度场、湍流度以及静压力的分布做出了正确预测，模拟值与文献试验数据基本吻合，证明该模型的正确性。通过研究流场掌握了液-液动态旋流器内部流体的运动及分布规律，为今后深入进行其分离机理、流场测试及分离性能研究打下了一定的基础。     

倾斜入介口重介质旋流器流场特性研究

为了探索入介口倾角对重介质旋流器内部流场影响的规律,采用PIV测试技术和CFD数值模拟技术对倾斜入介口重介质旋流器的流场特性进行研究。研究结果表明:倾斜入介口重介质旋流器内部的三维速度普遍高于传统重介质旋流器,有利于设备节约能耗;当入介口倾角在85°左右时,重介质旋流器内部的流场最优,为重介质旋流器的结构优化提供了一定参考。     

新型煤泥分级用旋流器的研究

研究设计一种带有蜗壳分离室来提高分级效率的新型旋流器,并利用计算流体动力学技术对其内部流场进行三维数值模拟研究,分析压力场、速度场、密度场的分布规律.     

重介质旋流器壁面处理对湍流数值模拟的影响

采用3种不同的近壁模型和壁面处理方式,对重介质旋流器中的湍流流场进行模拟,将数值模拟数据与试验测量数据进行比较.结果表明,对近壁网格加密后采用增强壁面处理方法,能够得到更为接近实际流场的模拟结果.以2种不同入料口形式的重介质旋流器流场数值试验为例,分析了采用壁面处理后,旋流器内流场的变化情况.数值试验表明,旋流器的入料口采用弧形入料形式可以降低能耗,提高分选精度,增大处理量.     

数值模拟在旋流器操作性能研究中的应用

针对结构已确定的典型固-液分离型旋流器,从实验和数值模拟两方面入手研究其操作性能,重点考察了压力降与流量以及底流分率与流量之间的关系。结果表明：实验结果和数值计算结果相一致。为利用计算机仿真研究旋流器内流场及操作特性提供了一种新的验证方法,解决了数值模拟在流场分析中的普遍应用与验证困难之间的矛盾。     

重介质旋流器颗粒运动特性分析及数值模拟

针对重介质旋流器内部颗粒复杂的受力情况,给合多相流和离散物料的研究成果对颗粒在旋流器中的受力情况进行了理论分析,基于重介质旋流器内部流场在径向和轴向分布差异,分析推导出颗粒在轴向和径向运动微分方程。并借助流体力学软件和离散分析软件耦合的方法对重介质旋流器中颗粒的运动轨迹进行数值模拟,获得了颗粒的运动特性。     

新型煤泥分级旋流器的研究

为提高分级效率,研究设计了一种带有蜗壳分离室的旋流器,并利用计算流体动力学技术对其内部流场进行了三维数值模拟,分析了压力场、速度场、密度场的分布规律,得出该旋流器是一种高效率、高精度、高处理能力、节能效果好的煤泥分级旋流器。经现场试用,效果良好。     

DSM重介质旋流器流场的数值模拟

采用计算流体力学软件，选用RSM湍流数值计算模型，对DSM型重介质旋流器的流场进行了数值模拟.研究了DSM型重介质旋流器流场的速度分布、密度分布和压力分布，得出4点结论：旋流器内的流体沿着溢流管的外侧向下流动，使旋流器分选时存在短路流，降低了旋流器的分选效率.旋流器内的轴向速度越接近中心越高，大约在旋流器半径的中部通过零点，所有速度为零的个点形成了零轴速包络面（LZVV.旋流器内的切向速度从内向外逐渐升高，在空气柱附近达到最大值，然后逐步下降到最低点.由于回流的作用，在旋流器中间造成负压区形成了空气柱，空气柱截面直径大约为溢流口直径的0.6倍.     

新型三产品重介质旋流器的模拟研究

利用Fluent软件,采用RSM湍流模型和Mixture多相流模型,对一种新型的三产品重介质旋流器的流场进行模拟研究。通过对旋流器内部压力场、密度场和速度场分布情况的研究,从理论上分析该新型旋流器实现矿物分选的可能性。模拟结果表明,该新型三产品重介质旋流器的流场分布符合传统旋流器的分布规律,能够实现矿物的有效分选。     

动态水力旋流器流场数值模拟研究

动态水力旋流器具有分离效率高、压力损失小、处理量及处理量变化范围大等优点,是近年来研究比较多的除尘和油水分离设备.本文基于计算流体力学原理,利用流体力学FLUENT对中心进料式动态水力旋流器内部流场进行了研究和分析.通过模拟,可以准确地反映流场内部情况,从而对动态水力旋流器的分离效果及其性能进行预测并指导设计旋流器结构,为动态水力旋流器的优化设计提供依据.     

新型三产品重介质旋流器流场的数值模拟研究

新型三产品重介质旋流器是一种先排矸的三产品重介质旋流器。文章阐述了采用不同的湍流模型对先排矸三产品重介质旋流器的流场进行了数值模拟和实验验证,选用RSM模型进行了流场模拟,并与相同工艺条件下的DWP重介质旋流器的模拟结果进行了对比。