计算模拟建筑物对近源大气污染物扩散的影响

采用3个湍流模型(标准k-ε湍流模型、剪应力输运模型(SST)和SSG雷诺应力模型)和污染物输运方程对孤立建筑物周围的烟流扩散现象进行了数值模拟,并通过风洞试验数据对模拟结果进行了评估.结果显示:3个湍流模拟均能较好地再现孤立建筑物尾流区的浓度分布,但在数量上趋向于低估污染物浓度值和烟流的散开程度.     

电站锅炉SCR脱硝系统导流板的设计与优化

为了优化某燃煤电厂选择性催化还原（SCR）脱硝系统的流场,研究不同导流装置的设计对该系统内流场的影响.基于fluent软件,对SCR脱硝反应器的流场进行数值模拟,应用可实现（Realizable）k-ε双方程模型计算气体的湍流运动,采用物质输运方程预测烟气组分的混合,研究反应器原设计方案下的速度场和浓度场信息,并通过优化导流装置对SCR脱硝系统结构进行优化.研究表明：优化后可以保证系统内烟气速度标准偏差小于10%,浓度流场小于5%;有利于减少SCR系统的压降,优化后压降小于800 Pa;同时将数值模拟结果和试验数据进行对比,得到了较好地吻合.     

储水罐水位调节阀内部流场数值模拟及流道结构改进

针对某超(超)临界火电机组锅炉储水罐水位调节阀内部流场的漩涡问题,利用CFD技术对其内部流场进行仿真分析,得到该阀在不同开度下的漩涡的分布情况,为流道结构改进设计提供了依据。以扩大阀体内腔,减小阀体内壁边界倾斜度的原则对其流道结构进行改进,提出相应的改进方案,并对结构改进后的阀门在全开时的内部流场进行仿真分析,证明改进后的方案基本消除了漩涡。通过对流场数值模拟和流道结构改进为储水罐水位调节阀的结构设计提供了理论依据。     

方柱绕流的数值模拟

使用计算流体力学CFD软件,模拟方柱在两种情况下的绕流.在第一种情况下,方柱位于流场的边壁,模拟不同雷诺数下流场的流线、压力分布,绘出方柱后面绕流形成的回流区长度随雷诺数的变化曲线并对其进行分析;在第二种情况下,方柱位于流场的中央,模拟Re=200的流场在不同时间步时的速度矢量图.描述了漩涡的生成、成长和脱落的全过程.两种情况下的计算结果与其他文献中的计算数值和试验数据相吻合.     

300MW燃煤锅炉烟气SCR脱硝系统流场的数值模拟与优化设计

SCR脱硝反应系统中烟道及其导流板的结构与布置对催化剂进口截面上烟气流场及氨浓度场的分布具有重要影响.为优化某台300MW燃煤锅炉脱硝反应器中的流场与氨浓度场分布,设计了4种导流板方案,运用数值模拟方法,研究BMCR工况各方案条件下催化剂进口截面上的烟气流场与氨浓度场分布特性,确定最佳的烟道与导流板布置方案,使催化剂进口烟气速度分布与氨浓度分布标准偏差均控制在设计标准偏差范围内,达到设计要求.     

除尘器区低温省煤器烟道数值模拟

为实现除尘器区低温省煤器的节能改造,基于FLUENT6.3软件,对除尘器区低温省煤器烟道的流场进行数值模拟研究。研究结果表明:除尘器前烟道内流场严重不均,转弯处有明显的高速区与漩涡区,局部速度高达32 m/s;加装低温省煤器后,两低温省煤器内流场不均,最大速度偏差系数达79.3%,严重影响低温省煤器的换热效果,同时会磨损、冲刷低温省煤器管路,危及低温省煤器的安全;除尘器入口处出现大面积的低速区域,导致进入除尘器后流场紊乱、除尘器电耗高、除尘效率低等现象,除尘器前烟道内整流消涡可以根治除尘器工作效率的问题。     

核电厂低放射性废水对水库库区影响的数值模拟研究

研究核电厂低放射性废水在受纳水体中的迁移扩散规律对环境保护的重要意义.针对某水库库区内一拟建核电厂,在充分考虑水体对流、扩散、核素沉积及衰变等作用的基础上,建立了三维低放废水数学模型.利用该模型,模拟分析了不同排放条件、来流条件和坝前水位情况下,核电厂排污口下游核素的三维分布规律.结果表明:稀释倍率包络线汛期窄长,枯期宽短;低放废水出流后,与环境水体迅速掺混,各方案均未出现5倍稀释包络线;坝前水位145、155m时低放废液对水库中层影响范围最大,坝前水位175m时,低放废液排放对底层影响范围最大;枯水期排放口下游500m处最大相对浓度0.009 52,各层稀释倍率稳定时间均为20d.     

低速流场中的声传播模拟

为了研究流噪声的产生机理,且考虑介质粘性和流场对声传播的影响,采用分解法对低速流场中的声传播进行数值模拟.基于非结构化网格,采用有限体积法对时域上低速流的声传播问题进行研究.把可压缩N-S方程分解成不可压N-S方程和声扰动方程,并采用SIMPLE算法来求解声扰动方程,吸收边界采用DRP(保持色散关系)无反射边界.对流场...     

水库异重流潜入运动数值模拟及影响因素

针对水库异重流的运动特性,采用变密度流方程结合RNGk-ε紊流数学模型建立了剖面二维湍浮力流模型,并对入库水沙条件对异重流潜入的影响进行分析.结果表明,模型能较好地模拟异重流的下潜过程,反映泥沙浓度场与流场的强烈耦合.引入的进口密度弗汝德数较好地反映了入库进口水沙条件,异重流潜入的特征参数潜入点水深、异重流厚度、无量纲潜行时间参数均随着进口密度弗汝德数的增大而增加,计算结果能为水库水沙调度提供定性参考.     

电除尘区低温省煤器烟道导流优化的数值模拟

为实现电除尘区低温省煤器的节能改造,利用FLUENT 6.3对电除尘区低温省煤器烟道的流场均化和导流优化设计进行了数值模拟研究.研究结果表明:电除尘区加装低温省煤器后烟道流场严重不均,存在回流和漩涡,局部速度高达26 m/s,最大速度偏差系数达90%,电除尘入口速度分布不均;导流板可有效改善烟道流场,削减回流与漩涡,换热管屏处速度偏差减小30%;电除尘入口烟气向下的平均速度分量由3 m/s削减至0.6 m/s,入口烟气分布趋向均匀;通过变工况数值分析,不同运行工况下的导流板作用变化不大,均具有良好的均流效果.此结果可为工程技术改造提供参考.     

丁坝绕流及局部冲刷坑二维数值模拟

针对以往常用的丁坝绕流流场计算方法存在的不足，建立了边界拟和曲线坐标变换下的平面二维变水深流函数-涡量数值模型。给出的坐标变换可用于三维；计算紊动扩散系数采用F分布，模型可用于变水深情况。用本文的模型，研究了单个丁坝与不同个数、不同形式的丁坝群产生的流速场与涡量场，给出涡量与局部冲刷坑范围及最大冲深部位。结果表明：计算得出的流函数、涡量、流速合乎规律；丁坝坝头处涡量较大，是形成冲坑的主要原因。方法较通常紊流模型及原参数解简便，为丁坝绕流及局部冲刷坑的数值模拟，开辟了一条新途径。     

基于软弱夹层模型的瑞雷面波各模式相速度敏感性分析

针对瑞雷面波在工程勘察中常见的含软弱夹层地质结构,分析了其各阶模式相速度对横波速度和层厚的敏感性。通过计算不同模型参数时的雅克比矩阵,得到各阶模式相速度对变化参数的敏感性。结果表明：在软弱夹层模型中相速度对第1层介质的敏感频段依次相连,各阶模式相速度的敏感性曲线都出现了一个峰值;相速度对第2层介质的敏感性增大,各阶模式都出现两个敏感频段,呈驼峰状;相速度对横波速度的敏感性总体上强于对层厚的敏感性。     

城市排水系统非恒定流模拟模型研究

开发研制了城市排水系统非恒定流模拟模型．在暴雨条件下,可用此模型模拟排水管网的溢流、计算积水区的面积和水深．根据对已经建成的排水管网现状进行模拟计算的结果,提出了改造雨水管网系统和合流制管网系统的最佳设计方案．模型在实际应用中已经取得了很好的效果．     

等离子喷涂过程数值计算与实验研究

应用流体控制方程、传热传质方程、粒子输运方程、Maxwell电磁场方程建立多场耦合数学模型,研究普通等离子喷枪内外的流场特性.计算中考虑等离子气体的电离与复合反应,以及非局域热平衡效应,在此基础上,采用新的三维模型分析气流中粉末颗粒的速度和温度分布,并与DPV2000诊断系统测量值进行对比,结果显示二者的相对误差小于10%.分析结果表明：颗粒的速度和温度在喷涂距离70～90 mm范围内同时达到最大,可选择此范围为最佳喷涂距离.颗粒的加热加速行为研究为其最终的沉积和扁平化奠定了基础,对工艺参数优化和喷枪结构优化提供理论指导.     

地浸采铀地下水中放射性污染物迁移的模拟

地浸采铀对地下水的放射性污染是一个倍受关注的环境问题．本文对新疆某地浸采铀矿山井场地下水污染的监测结果进行了分析,建立了地浸采铀井场地下水中污染物迁移的动力学模拟,对污染物在地下水中的迁移规律进行了数值模拟．在地浸生产期间,有少量的放射性污染物U和硫酸向井场外迁移,但污染物：迁移速度和迁移距离都比较小,污染物浓度较低,污染物呈不规则的齿形迁移,U和SO4^2-的迁移规律与迁移趋势是一致．数值模拟对分析地浸采铀矿山地下水中污染物的迁移规律、预测和控制污染物的迁移提供有效的途径和依据．     

Method of calculation of a methane concentration field in gob areas with a known velocity field based on the model of stream tubes

The control equations of gas concentration field in gob areas with a known velocity field are partial differential equations with variable coefficients, whose traditional mathematical calculation methods are very complex. A numerical simulation method can be used to calculate the gas concentration field, but it also needs considerable amounts of computer resources and the relations of gas concentration at different points of the gob area are undefined. Based on the model of stream tubes, the conservation equations of mass and gas components within the stream tube are used to deduce the equations of a gas concentration field in a gob area with a known velocity field. This method of calculation of a gas concentration field is applied in a gob area with a U-type ventilation working face, which suggests that this new method has the virtue of exact calculations is simple to operate and has a clear physical interpretation.     

一种求解涡旋电场的方法

变化磁场激发的电场称为涡旋电场.一般用麦克斯韦方程的方法来求解涡旋电场比较复杂,而且难于建立物理模型,容易转到纯数学化.本文类比静电场的叠加原理,阐述了一种用磁场元激发的电场叠加来求解涡旋电场.此方法简便、形像、突出了物理思想和物理模型,有利于教学和学生的接收.     

基于自然电位的充填裂隙溶质运移特征试验研究

为精细描述充填裂隙溶质运移过程及其特征,设计加工了充填裂隙溶质运移试验模型,开展了不同流速条件下溶质运移试验,研究了充填裂隙溶质运移特征,结合不同测点自然电位(SP)实时动态监测数据,详细刻画了充填裂隙内部溶质运移过程。结果表明,在试验流速范围内,水流符合达西定律；随着流速增加,取样口处溶质峰值浓度增加,初始到达和峰值到达时间均减少。不同流速条件下,溶质运移过程中自然电位响应呈现出相似特征,均反映出溶质弥散前锋与溶质弥散峰值浓度区随水流动均呈匀速运移状态。利用峰值自然电位数据计算的水流宏观平均流速与采用溶质峰值浓度计算结果基本一致,但峰值自然电位计算流速值更接近根据流量计算平均流速,且流速越大,二者误差越小；同一流速条件下,随着溶质运移距离增加,自然电位峰值呈对数规律增加。     

Research on Numerical Simulation for Flow Field in a Jigger

Jigger is the main equipment in coal processing industry in China, which is developed towards large-scah device. By using the homemade device LTX-35 jigger as a model employing mesh division with non-orthogonal mesh for different kinds of through-flow passage, and completing the numerical simulation with the computational fluid dynamics (CDF) software-PHOENICS, the velocity distribution in different flow fields resulting from guide plates of varied structures are obtained. The results from the simulation show that 1 ) the degree of velocity uniformity of the flow field can he improved if a flat guide plate is replaced by a curved one in the jigger ； 2) the best result can he achieved by using a semicircular guide plate.