压力容器环形下降段内含硼溶液流动混合特性的数值模拟分析

发生堆芯应急冷却安注时，外部注入的含硼冷却剂与稀释水团将在环形下降段内发生混合，含硼冷却剂与稀释水团混合不均匀可能导致堆芯重返临界。本文基于Fluent 18.0对环形下降段内的流动混合特性进行分析。横截面的速度分布显示，入口截面的水平方向速度随周向位置的增加而显著衰减，而环形下降段下部区域横截面的速度分布趋于平缓；三维流线图显示，流体进入压力容器后在环腔内壁发生剧烈碰撞，随后绕环形下降段呈放射状流动。通过自定义硼酸溶液，并模拟其与稀释水团之间混合，数值结果与相关的实验研究结果较为一致；三维浓度分布显示，雷诺数较低时入口硼酸溶液将停滞在环形下降段上部空间，增加入口雷诺数有利于搅混均匀。     

基于CFD的铅基快堆单盒燃料组件堵流事故分析

铅基快堆在运行过程中产生的腐蚀产物有可能会在堆内沉积，导致堵流事故的发生。基于计算流体力学（CFD）软件 Ansys Fluent 分析了不同堵块面积、堵块厚度、堵块类型以及堵块位置对堵流事故中传热以及流场性质的影响规律。结果显示，堵块面积的增加会增加回流区域面积，使得温度回落更慢，传热恶化显著；堵块厚度的增加将导致冷却剂和包壳最高温度上升，极易导致包壳损坏；多孔介质堵块内冷却剂以较低流速通过，缓解了堵块造成的影响，其危害小于实心堵块；堵流发生在组件活性区中部与发生在活性区出、入口相比所造成的局部温升更加明显，危害更大。      

气动弹片对垂直轴风力机性能影响研究

片对垂直轴风力机气动性能的影响并分析了其流动机理。结果表明：气动弹片在高尖速比下可显著抑制流动分离并改善其动态失速特性，功率系数得到极大提升；切向力和转矩系数在气动弹片作用相位角范围内，均有一定提高，而在其它相位角内，风力机性能不受影响。     

基于CFD的池式快堆多物理耦合分析方法研究

基于临界/次临界点堆中子动力学模型、燃料棒传热模型、热交换器和多孔介质等辅助热工水力模型，采用显式迭代和动态链接库技术（DLL），利用商用计算流体力学（CFD）程序FLUENT的用户自定义函数（UDF）实现中子动力学、燃料棒热传导等和快堆堆池冷却剂流动换热的耦合计算，开发池式快堆多物理耦合计算程序CFD/PF。采用CFD/PF开展小型自然循环铅铋快堆SNCLFR-10无保护超功率事故（UTOP）模拟，并与国际知名快堆多物理耦合分析程序SIMMR-III的计算结果开展Code-to-Code对比分析。研究结果表明:CFD/PF与SIMMER-III的分析结果吻合良好，耦合程序的开发取得了初步成功，可用于分析池式快堆堆池内的复杂三维流动和换热现象。      

基于CFD-DEM方法的净化器流场模拟与结构优化

针对空气净化器能耗高的问题，使用离散元方法(DEM)在吸附滤网中建立随机堆积柱形活性炭模型，采用计算流体力学(CFD)方法对空气净化器内部流场进行数值模拟，在模拟与实验验证的基础上，考察了压降最小、流场最均匀的吸附滤网结构。结果表明，空气净化器压降主要发生在轴向，活性炭吸附滤网中回流、沟流现象严重，流体阻力是其他两种滤网的3倍。边数对多边形填充孔结构吸附滤网内压降与流场均匀性无影响，当孔结构改为圆形时，压降减小约52 Pa，节能18.4%(49 W)；当孔直径由8 mm增至12 mm，压降减小约48 Pa，节能19.4%(45 W)；滤网间距对空气净化器压降无影响，圆形、小孔径的吸附滤网内流场最均匀。     

液压阻尼孔的宽温度范围流动特性试验研究

研制一种适合对各种液压孔口或缝隙进行高低温流体力学试验的新型试验装置，运用该装置对具有不同几何参数的液压阻尼孔进行在-50~80℃宽温度范围内的流动特性试验，研究以普通抗磨液压油HM46和低温抗凝减振器油TITAN SAF 5045为工质及其温度变化时对液压阻尼孔流量-压力特性曲线、幂指数和流量系数的影响，研究表明，在低温条件下，液压阻尼孔的流量系数均因油液黏度增大、流动性变差而呈线性下降的趋势，从宏观上看，HM46通过液压阻尼孔时的流动稳定性较差，其对应流量系数的下降幅度明显大于TITAN SAF 5045对应的下降幅度，厚壁小孔流量系数的下降幅度明显大于薄壁小孔对应的下降幅度。研究所获得的新型试验装置、试验数据分析方法和具体理论公式为深入研究和优化现代液压元件在宽温度范围内的动态性能提供新型试验平台与理论基础。     

基于CFD方法的烟气脱硝装置数值模拟

烟气脱硝是火力发电厂环保重要环节,脱硝装置内部流动特性直接影响其性能,为了分析还原剂喷射夹角对还原剂分布的影响.本文采用计算流体数值模拟的方式对脱硝装置内部流动过程进行模拟计算,可为今后CFB锅炉再脱硝环节的优化设计奠定基础。     

90°圆截面弯管内稠油流动特性分析

采用计算流体力学三维层流模型模拟，研究了温度50~75℃、雷诺数Re=300~800、弯管内径D=50.7~131.7 mm、弯径比B=0.75~3.0条件下稠油在90°弯管内的阻力特性，分析了弯管局域阻力系数波动的机理。结果表明，随温度升高、入口雷诺数下降、弯管直径增加，局域阻力系数提高；在弯管0~15°范围内阻力下降，原因是弯管内形成双纵向涡，75°到弯管后0.5D范围内阻力下降，原因是弯管内形成4个纵向涡；弯管的弯径比对局域流动阻力影响很大，B=0.75时相邻截面最大落差达B=3.0时的28.35倍，但管道进出口阻力仅为1.68倍，原因是弯径比B≤1.0时，弯管后1.0D范围内侧形成了局域低压区，对应位置出现流向涡旋，同时弯管后0.5D截面稠油剪切速率达到峰值。     

催化剂浸渍干燥设备的计算流体力学模拟

对用于非固定床的负载型催化剂而言，粒度分布、强度、球形度等质量指标对催化反应过程有重大影响。干燥在炼油催化剂生产中是关键处理工艺之一，对催化剂产品的粒度分布、强度和球形度等指标有重大影响。为了提高催化剂的质量，开发了一种浸渍干燥器。根据工艺要求，建立了一个浸渍干燥器三维几何模型，并应用欧拉-欧拉双流体模型，进行了两相计算流体力学(CFD)模拟计算。通过干燥器内流场和气固两相分布的信息，获得了较优的浸渍干燥器进料管长度，为催化剂浸渍干燥器的设计与放大提供可靠指导。