附加外场力对锌锅表层锌液流动和锌渣分布的影响

实测了热镀锌锌锅表层锌液的流速,并分析了锌锅浮渣的分布特点,提出了一种在锌锅锌液上方主动加载外场力作用以驱动锌液流动进而改变锌渣分布的新方法,称为锌渣流动管理方法(DFMS-Dross Flowing Management System)。通过源力加载的方式修正了流体动量守恒方程,建立了锌液流场数值计算模型,模拟了不同外场力加载布局下锌锅表层锌液的流场。结果表明,附加外场力作用可有效促进锌锅表层锌液的切向流动,最大切向流速可达0.8 m/s;表层锌液的切向流动可拖动锌渣跟随流动,进而改变锌渣分布,促进锌锅排渣,证实了DFMS的有效性。模拟结果还表明,锌锅表层锌液的切向流速受外场力加载时间的影响较小,而随加载外场力的增大而增大,但加载外场力的大小对100~200 mm深锌液的流速影响较小。最后,通过定义锌锅表层锌液的排渣时间因子讨论了不同外场力加载方式的排渣效率。     

钢轨高压水除鳞过程射流冲击流场及冲击压力分布研究

根据钢轨异型坯断面形状、万能轧制过程高压水除鳞装置设备参数以及除鳞喷嘴的位置和特点,结合钢轨万能轧制规程确定了冲击靶距、除鳞时间和喷嘴出口速度等参数,并基于Fluent软件建立了60 kg·m-1重轨高压水除鳞过程二维模型并完成了射流冲击过程流体流动场和冲击压力仿真。得到了单喷嘴和双喷嘴射流冲击下射流体积分数、高压水速度矢量分布以及轨腰、轨底和轨头表面的冲击压力分布,并且分析了冲击靶距、喷嘴数量和喷嘴出口速度等参数对钢轨异型坯表面冲击压力分布的影响。研究结果表明这种压力在喷嘴中心处最大,向边缘处逐步减小;同时受断面形状和喷嘴布置状况影响较大。     

基于动态模态分解的缸内流场演变及动能分析

采用高速粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)测量了一台直喷式光学发动机的缸内流场,利用动态模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)算法,提取了发动机从进气冲程早期到压缩冲程后期中出现的多尺度涡团结构,量化了涡团的比动能在整个冲程阶段的衰减程度。结果表明:从进气冲程早期开始,缸内流场主要由低阶DMD模态表现的大尺度流场结构和高阶DMD模态表现的小尺度涡团结构组成;DMD模态的比动能变化可清楚地反映从大尺度流场结构到小尺度涡团的能量级联和耗散过程。同时还发现,与压缩冲程相比,进气冲程期间的流场可形成更多小尺度的涡团结构,并表现出更快的能量衰减特征,且该阶段流场能量衰减现象对发动机转速更加敏感。     

基于视频检测技术的自适应信号灯配时算法

提出一种基于视频检测技术的自适应信号灯配时算法,首先利用光流场法对视频中进入交叉口的车辆进行识别,并统计交叉路口每个进口各车道中在一个初始信号周期内的车辆数、车辆行驶速度以及加速度,根据视频检测数据重新计算信号周期及支路绿灯时间等信号配时参数,并计算最小绿灯时间,最终根据最小绿灯时间和支路绿灯时间选择新的信号周期。仿真结果表明,该方法可极大程度降低交叉口延误,缩短排队长度,提高运行效率。     

基于水泥除尘+脱硝流场的CFD数值模拟研究

随着社会环保意识的增强,大气污染物的排放标准也日益严格,这给环保工程带来了极大的潜在市场。脱硝反应器设计作为SCR脱硝工艺中除了催化剂的另一核心,在水泥行业没有更好的催化剂被研发出来之前,想要脱硝设备的性能得到极佳的发挥,在高温高尘区布置除尘+脱硝设备已经是工程上的一个选择,而在高尘区要保证催化剂的稳定、高效运行,流场的优化必不可少。本文针对某水泥行业除尘+脱硝项目,采用CFD软件对其流场进行数值模拟,并给出导流板的优化设计方案。结果表明:在电除尘器上进气口布置合适的导流板,使得进入电场的烟气分布均匀;同时在整流格栅前添加导流板,脱硝反应器内的流场也得到了极大改善。因此,采用CFD软件数值模拟对水泥行业除尘+脱硝有着重要的意义。     

基于CFD技术优化50 L发酵罐内气体分布器

通过CFD模拟技术对50L通气搅拌发酵罐内不同气体分布器的传质混合效果进行气液双相流模拟。首先对发酵罐自带气体分布器进行流场模拟,针对模拟结果提出两种改进气体分布器。结果表明:双层环形气体分布器表现出一种较理想的混合传质效果,为此类发酵罐的优化和放大提供一种有效的技术手段。     

高速动车组驱动齿轮箱运行工况下润滑流场分析

基于齿轮箱内不可压缩的气液两相流的流场润滑,利用VOF(Volume of Fluid Model)追踪自由液面的方法,采用PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法,应用动网格技术求解齿轮箱内部流场,研究分析行车速度、齿轮正反转及注油量3种因素对齿轮箱内部油液瞬时分布、齿轮箱内部压力分布和各轴承进油孔质量流量的影响。计算结果表明:行车速度增加时齿轮箱内部润滑更及时有效,且内部压力均增大,各轴承进油孔质量流量增多;注油量增加时更有利于齿轮箱内部油液扩散,各轴承进油孔质量流量不同程度增多,但对压力分布影响较小;齿轮正反转对油液分布影响较小,齿轮逆时针转动时出现最大正、负压强,行车速度增加时,齿轮负压有明显变化。