多管束管柱式气液旋流分离器的数值仿真

研究一种多管束管柱式气液旋流分离器的设计,并对性能进行研究.根据流体力学方法,采用雷诺应力输运模型(RSM)和大涡仿真相结合的方式进行数值仿真,得到不同进口速度工况下分离效率的变化情况和湍流流动情况.结果显示:流体总流量一定时,分离效率与各个管进口的流量分配有关,处理量与竖直管的数目有关.分离效率在仿真中给定的速度工况条件下可调范围在44.93％-87.12％,证明三根管气液旋流分离器的处理能力是一根管的3倍,大大增强了分离效率.     

缸内直喷发动机油气分离器模拟分析及试验验证

为分析3种不同结构迷宫式油气分离器的流动分布和压力损失,使用CFD仿真分析软件对某缸内直喷发动机油气分离器内气液两相流场进行数值模拟．采用离散模型模拟油滴粒子喷射,假定油滴粒子与壁面碰撞后即被捕捉,计算得到不同直径油滴的油气分离效率,并设计简单而有效的试验方法对油气分离器分离效率进行间接验证．结果表明,采用CFD软件模拟计算方法能够计算油气分离器油气分离效率,反映流动的本质．根据给定的油气分离效率可优化设计油气分离结构,改进生产方案．     

内混式空气雾化喷嘴雾化性能的实验及模拟研究

费托合成装置气液分离器的分离性能研究中,雾滴粒径的准确测量和控制是关键。本文对内混式空气雾化喷嘴的喷雾性能进行了实验研究,考察了液滴索特尔直径D_(32)的轴向分布,以及气液比、液体流量与黏度对其的影响规律;同时结合CFD数值模拟,进一步研究了气液相对速度、雾化锥角及液体表面张力对液滴D_(32)的影响。结果表明:液滴D_(32)沿喷雾方向不断增大;液体雾化主要通过喷嘴内气流对液膜的剪切、冲击作用,因此增大气液比可增强雾化效果,但存在"饱和"现象;液量的增大不利于液膜破碎雾化;增大气液相对速度可显著提高雾化效果;同时,液体黏度和表面张力对雾化效果影响很大,黏度或表面张力越大,雾化显得更为困难。此外,液滴轴向速度沿喷雾方向先迅速下降随后缓慢降低。     

基于FLUENT的气液分离器内流场仿真研究

基于计算流体动力学(CFD)方法,应用流体仿真软件FLUENT对两种气液分离装置内部流场进行仿真研究,得到分离器内部流场速度分布规律和相分布规律,发现合理改变排气通道的直径,可以提高分离效率。同时分析比较了流场模拟结果,发现排气通道直径改变处存在涡流。     

内循环厌氧反应器的气-液-固三相流数值模拟研究

利用计算流体动力学(CFD)方法对内循环厌氧反应器气-液-固三相流进行了三维非稳态数值模拟研究,探索了迭代时间对内循环形成过程的影响,并重点考察了反应器内Z方向上流体力学特性及三相分离器对颗粒的截留作用。结果表明,反应器内液相及固相内循环均成功形成,CFD技术能够很好地应用于IC反应器的研究;且Z方向上,一级反应室及二级反应室内固相及气相体积分率随轴向高度增大变化不大,而在径向上存在较大波动;一级提气管内液相、固相及气相轴向速度均比二级提气管内大,气含率及固含率也较大,一级厌氧反应室起到主要的水处理作用;三相分离器及气液分离器的设计对于反应器效率影响较大。     

新型导流式旋流分离器的数学模型及仿真

新型导流式固-液旋流分离器在实际操作中存在参数无法确定的问题,设备经常跑粗.为了实际操作参数提供理论依据,并建立数学模型,运用流体力学公式结合T.D哈帝冈柱形旋流器模型建立了新型导流式固-液旋流分离器的数学模型.通过仿真,得出了旋流分离器的分流比、流量-密度-压强和分割尺寸-速度-压强等三维关系图.结果表明,实际工况中旋流分离器的分流达到近似固定值,分割尺寸范围广,适合在多种不同水域下工作.当旋流器的进料口速度在5m/s左右时,压强、离散相密度和流量呈局部线性关系且流场稳定.     

旋风分离器减阻杆减阻的数值研究

文中首次利用数值方法对旋风分离器进行了减阻杆减阻的研究。应用CFD计算流体力学软件FLUENT，对某种型号的Stairmand高效型旋风分离器的三维有旋流场速度和压力进行了数值模拟，计算了减阻杆的减阻效率。流场和减阻效率的数值结果与实验数据吻合较好，证明对旋风分离器减阻杆减阻研究时所采用的网格划分方法、RSM湍流模型和边界条件是可靠的，为数字设计高效率的减阻杆提供了简便可靠的办法。     

车用柴油机颗粒收集器收集特性的仿真分析

研究提高旋风式分离器优化效率问题,通过深入分析旋风式分离器的工作原理,设计了一款能有效降低柴油机颗粒排放的旋风式颗粒分离器。利用CFD软件对设计的旋风式分离器针对不同直径的柴油机排放颗粒的内部流场进行了仿真计算,研究旋风式分离器出口处的流场分布情况以及柴油机尾气颗粒直径的变化对压降和收集效率的影响关系,研究表明颗粒直径的变化对压降的影响很小,对收集效率影响较大。通过数值仿真,为设计旋风式分离器优化匹配柴油机提供了参考。     

燃用超低热值煤泥CFB锅炉U型分离器数值模拟研究

以超低热值煤泥为主要燃料的循环流化床锅炉燃烧时,会产生大量飞灰,不合理的U型惯性分离器结构和气动力学参数选择或造成分离后的粗灰集聚于U型惯性分离器底部,使得返料通道堵灰以及结焦问题高频发生；或导致该分离器分离效果低下,增加后级旋风分离器的负担,造成锅炉除尘效率降低。为了提高U型分离器的分离效果,采用计算流体力学FLUENT软件,建立对应的气固两相流模型,颗粒相采用拉格朗日方法,选择相间耦合随机轨道模型,气相湍流模型选择κ-ε模型,模拟了不同挡板深度以及不同质量流量对U型分离器分离效果的影响,并计算出不同挡板深度和不同质量流量时U型分离器的分离效率。计算结果表明,所用方法较好的模拟了U型分离器内固体颗粒的运动状态,颗粒的分离效率并不是随挡板深度或质量流量的增加而增加,而是在一定范围内变化。研究结果在一定程度上对U型分离器的结构优化提供了依据。     

加氢反应器气液分配器的匹配性设计研究

采用冷态模型实验和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟相结合的手段进行加氢反应器气液分配器匹配化设计与优化。实验结果表明,CFD模拟与冷模实验得到的液位相对偏差大部分均在10%以内,这说明建立的CFD模拟条件及模型是准确的。随后考察气液物性对分配器内气液两相流动状态的影响,并进行冷热态条件下CFD模拟结果对比。CFD模拟结果表明,通过相似原理进行的冷热态条件换算是可靠的。与现有技术相比,采用匹配化设计的新型气液分配器流体分配不均匀因子只有0.06,小于现有技术的0.29,新型分配器具有更好的流体分配均匀性。工业应用结果表明,采用匹配化设计的新型气液分配器可降床层径向温差由20℃左右降低至5℃左右,为重蜡油加氢装置长周期运行提供了可靠的技术保证。