带圆角矩形压力管道有限元应力分析

以某TRT进口带圆角长矩形压力管道为例,运用有限元软件ANSYS建立了三维有限元模型,研究了带圆角矩形压力管道的应力分布特点。按照分析设计规范对其进行了强度评定,针对应力分布的不合理性提出了结构改进措施,对不同的加强方法进行了对比分析,为矩形压力管道的设计计算和工程应用提供参考。     

热装高炉高温煤气喷雾降温塔CFD数值分析

高炉炼铁采用原燃料热装工艺能显著提高铁前工序显热资源利用效率。为保证高温高炉煤气的净化回收系统安全,须在干法布袋除尘设施前设置1座喷雾蒸发降温塔。采用Fluent软件中的离散相模型对喷雾降温塔内的流场进行了数值模拟,分析得到塔内气相流场、温度场分布以及雾滴运动规律等信息,对比分析了不同喷嘴角度和不同喷雾方向对塔内喷雾降温效果的影响。分析结果表明：采用喷雾蒸发冷却工艺可迅速降低煤气温度,采用雾滴与气体逆流型式且喷嘴角度为30°时,效果最优,雾滴充满塔体整个截面且可完全蒸发。分析结果可为喷雾降温塔的结构设计和喷雾降温过程的优化提供参考。     

热装高炉高温煤气喷雾降温塔工艺计算

高炉原燃料热装工艺能显著提高铁前工序显热资源利用效率,为保证高温高炉煤气的净化回收系统安全,须在干法布袋除尘设施前设置喷雾蒸发降温塔。通过对干式喷雾蒸发降温理论进行分析,结合热装高炉操作变工况条件,推导出全套喷雾蒸发降温塔的理论计算方法。该方法可对塔内喷水量、降温塔出口煤气露点和含湿量、液滴蒸发时间、及塔体结构尺寸等关键技术参数进行便捷准确的计算,且易于计算机编程应用,对实际推广具有积极的意义。     

非等密度颗粒气固流化床的微观尺度模拟与分析

采用计算流体力学与离散单元法相耦合的CFD-DEM方法对两种表观气速下三维非等密度颗粒流化床内的气固运动进行了数值模拟研究,对比了两种气速下流化床内颗粒的分层和混合现象,发现在非等密度颗粒流化床内,有不同程度的颗粒分层现象存在。当表观气速较低,处于最小密度颗粒的临界流化速度和最大密度颗粒的临界流化速度之间时,颗粒体系出现了较为明显的分层现象,整体上为重颗粒在下、轻颗粒在上的分层结构;当表观气速较高,大于最大密度颗粒的临界流化速度时,分层现象不再明显。采用Lacey混合指数分析了流化床内颗粒之间的混合状况,发现颗粒密度差越小,混合指数越大,越难分离;颗粒密度差越大,则混合指数越小,分离越完全.     

埋管流化床内不同粒径颗粒传热行为的欧拉-拉格朗日模拟研究

将有限元方法、基于非结构化网格的计算流体力学方法与离散单元法结合,建立了CFD-DEM-FEM耦合方法,并在此基础上采用k-ε湍流模型及考虑颗粒间及气固间作用的多向耦合传热模型,对埋管流化床内的流动和传热行为进行了模拟和分析.通过计算结果从微观尺度探讨了埋管流化床内的传热机制,分析了影响床内传热的关键因素,得到了换热管道周围固含率和传热系数的分布规律,考察了颗粒直径对埋管周围传热系数的影响.数值模拟结果与实验数据基本一致,证实了CFD-DEM-FEM耦合方法模拟复杂气固流动和传热的可行性和准确性.     

大型裙座支撑式球罐有限元应力分析

随着建造技术的发展,区别于传统支柱支撑式的大型裙座支撑式球罐,由于受力均匀,球壳分瓣可采用足球瓣式,分瓣少、焊缝长度短,建造、维护及检修方便等诸多优点,近年来在工程中得到应用。采用有限元方法,对某1000 m3裙座支撑式球罐进行了应力计算,并按JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》对球罐的应力进行了分类和强度评定,结果表明设计满足强度要求。同时,指出裙座支撑式球罐设计的难点及应注意的问题,为裙座式球罐的设计计算及大型化应用提供参考。     

埋管流化床内传热行为的微观尺度模拟研究

为了模拟埋管流化床内的流动和传热行为,将有限元方法(FEM)、基于非结构化网格的计算流体力学方法(CFD)与离散单元法(DEM)结合,建立了CFD-DEM-FEM耦合方法,并在此基础上采用k-ε湍流模型及考虑颗粒间和气固间作用的多向耦合传热模型.通过计算结果从微观尺度探讨了埋管流化床内的传热机制,分析影响床内传热的关键因素,得到换热管壁周围固含率和传热系数的分布规律,考察了流化气速对埋管周围传热系数的影响.数值模拟结果与实验结果基本一致,证实了CFD-DEM-FEM耦合方法模拟复杂气固流动和传热的可行性和准确性,为进一步了解流化床内热传递行为的机理、准确预测各种流化床内的传热以及开展流化床内多尺度流动-传热-反应流的模拟奠定基础.