机械式高速混合机内部多粒径颗粒混合特性仿真

采用离散单元法(DEM)对机械式高速混合机内部4种不同粒径亚克力球形颗粒组成的颗粒群的运动混合过程进行数值模拟,分析颗粒混合特性。结果表明,快速混合区域主要集中在混合机中下部,混合机内部颗粒在搅拌桨作用下呈现连续螺旋上下运动状态,中心形成漩涡,高速飞刀有效地防止颗粒团聚;高速混合机的特殊结构以及大小颗粒各异的流动行为,导致颗粒在静止过程中边缘出现少量小颗粒偏析现象;颗粒受力与速度随着高度的增加逐渐减小,并且越高层颗粒受力与速度降低越慢,颗粒尺寸越大颗粒受力与颗粒速度越大,高速旋转的颗粒受到较大离心力作用,使得颗粒法向力大于切向力,颗粒尺寸越大,法向力与切向力差距越大。     

工质物性对催化裂化进料喷嘴雾化特性影响的仿真模拟及实验研究

基于欧拉-拉格朗日方法的离散相模型,对一种内混式催化裂化进料喷嘴的外部雾化场进行仿真模拟,研究了进料工质物性对雾化粒径分布规律的影响,并以水及石蜡基基础油为工质,利用马尔文喷雾粒度仪测定雾化场粒度分布,进行了实验研究。仿真模拟结果表明,在雾矩中心处,黏度较小的液体较容易发生二次雾化,雾化粒径分布较小;以水及乙醇为工质,得出表面张力越大,粒径相对较大,不利于雾化。实验结果表明,随着进气压力的增大,雾化液滴的平均粒径逐渐变小,小粒径液滴所占的体积比明显增高,两者的体积分布趋于更均匀,压力变化对石蜡基基础油雾化效果影响更为明显。仿真模拟值与实验值吻合良好。     

增设板式换热单元的冷却塔除雾节水性能研究

设计了一种增设辅助风机和气-气板式换热单元的湿式冷却塔,采用实验和CFD数值模拟相结合的方法,研究了其除雾节水性能。结果表明:在相同流量比条件下,增设的气-气板式换热单元使水蒸气回收率呈上升趋势,当温差超过30K、流量比超过2.5时,水蒸气回收率可达40%以上,提高了环境空气与湿热空气的混合效果。通过对比相同条件下的实验结果与数值模拟结果,说明采用此数值计算模型来研究增设气-气板式换热单元冷却塔的除雾节水性能具有可靠性和预测性。     

网纹内管双套管双管板安全型换热器的传热性能

以网纹内管型双套管双管板安全型换热器为研究对象,采用内外管接触面积当量法,将网纹内管与外管内壁的接触面积当量成对应接触面积的直槽管;借助计算流体力学（CFD）软件采用数值模拟的方法对内管为当量的直槽管换热器传热性能进行了研究,换热器管壳两侧的介质均为水,分别将空气和水两种介质填充至隔绝腔内,模拟不同入口流量条件下传热特性;引入接触修正系数,在传统传热系数经验公式的基础上,结合网纹管模型特点,获得网纹内管安全型换热器传热系数计算公式,并对不同工况下换热器的传热系数进行理论计算;建立网纹内管安全型换热器传热特性评价实验台。结果表明：内外管接触面积当量法在处理网纹内管安全型换热器传热特性时具有可行性,基于接触修正系数的传热系数工程经验公式计算结果可靠;数值模拟结果、理论计算结果及实验结果具有较好的吻合趋势;隔绝腔介质分别为水及空气时,网纹内管的传热效率比内管为光管分别提高约24%和40%。