循环流化床半干法脱硫气固两相流动特性研究

采用单相流模型分析脱硫塔在不同导流板组合下的流场均匀性,采用多相流模型分析脱硫塔内的气固两相流动特性及脱硫化学反应特性,重点讨论了"一炉两塔"在单/双塔切换过程中塔内气固流动行为的稳定性.结果表明:脱硫塔内通过合理设置导流板有利于提升塔内的气流均匀性,促使脱硫塔内的塔内床压波动小,提升气固流动的稳定性,有利于保证脱硫塔...     

气化合成气洗涤塔中气液两相流动的数值模拟

针对合成气洗涤塔中合成气带水和灰渣堵塞的问题,应用双流体模型,研究了GSP气化装置洗涤塔中内构件结构对于气液两相流体力学的影响。数值模拟结果展示了不同工况下压降、气含率等流体力学参数的分布规律,同时还得到了详细的流场分布。研究结果表明,升气筒的存在会导致严重的雾沫夹带情况;设置挡板对于减缓气泡穿刺有一定作用。为了验证数值模拟的可靠性,开展了冷模试验研究,试验结果直观地展示了升气筒导致雾沫夹带的过程,同时展示了挡板对于气泡流动的影响。试验结果和模拟结果较为一致,验证了数值模拟对于洗涤塔设计优化的指导作用。     

基于气-固两相流体动力学数值模拟的风选室设计

风选室是气力风选机实现不同直径的砂石颗粒分级的关键,选取气力风选机分选室作为计算域物理模型,采用标准的κ-ε湍流模型和随机颗粒轨道模型及其两相耦合求解对分选室内的气-固两相流进行数值模拟。在一定的边界条件下,研究对分选室内离散相砂石的分选效果的影响因素,确定有利于分级的气力风选机分选室的结构参数,根据数值模拟结果完成风选室的设计。     

煤矿雾化喷嘴内气液两相流动的CFD数值模拟

应用FLUENT软件,对2种不同K系数的雾化喷嘴进行了数值模拟计算。分析了不同入口压力方案,得出如下结论:相对于K=0的喷嘴,K=0.3的喷嘴可有效地抑制喷嘴口气穴的形成,提高了喷嘴流量的均匀性,更好地实现了流体的有效雾化。     

气液两相流噪声数值模拟

由于气液两相流现象普遍存在,气液两相流噪声已经成为输流管线中的关键性噪声之一.本数值模拟将实际模型简化,抽象出简化物理模型,对输流管道内的两相流噪声进行研究.首先,建立管道三维流场的数学物理模型,利用Realizable k-epsilon湍流模型和PBM模型对输流管道中的两相流瞬态流场进行求解;然后将求解出来的瞬态流场导入到声学软件Virtual.Lab进行快速傅里叶变化将时域转换成频域;最后利用Virtual.Lab中的声学有限元(FEM)模型求解两相流中的偶极子声源,得到两相流噪声频谱图,对输流管道中两相流的产生,传播和衰减规律进行分析.结果表明:由于两相流中的气泡生成发展和两相流湍流产生的压力脉动和速度脉动是两相流噪声产生的根本原因;在低马赫数下,偶级子声源是主要的噪声源,所以笔者只对两相流管道中偶极子声源进行计算.     

固液泵的两相流动理论研究

对固液泵内两相流动进行理论分析，由两相流相对运动方程导出固液泵的基本方程式，并推导出两相流设计计算式，最后给出应用实例。     

通风除尘中气固两相流动相似理论研究

本文描述了气固两相流动的运动规律,运用量纲分析π定理导出气固两相流动的相似准则数.针对通风除尘中气固两相流动特点,提出相似模型试验中只有满足斯托克斯数S_(tk),颗粒雷诺数Res相似准则和几何条件以及单值条件相似,才能正确地反映气流运动的实际情况,最后提出附加准则数A_d就能正确合理地选择模型试验中的诸参数.     

浮选机内气液两相流数值模拟

基于群体平衡理论和CFD数值计算方法,考虑不同尺寸气泡及气泡间聚并与破碎,建立了气液两相流的CFD-PBM耦合模型。应用该模型和Fluent软件对某铝厂的KYFⅡ-40型机械搅拌充气式浮选机内的矿浆-气泡两相流进行数值模拟,获得了其两相流场、气含率和气泡尺寸分布等信息。模拟结果表明,在生产工艺条件下,浮选机内的流体在转子带动下形成上下两个循环流场;气含率保持在0.1左右,壁面附近及循环流场的中心处气含率偏高,并沿气液混合区向气液分离区减少;气液混合区的气泡变化以破碎为主,气泡较小,分离区的气泡变化以聚并为主,且气泡尺寸逐渐增大;气泡尺寸总体上呈多峰分布,其主峰对应的气泡直径位于3~4mm之间,有利于提高浮选生产效率。     

水平井气液两相流动压降变化规律实验研究

随着水平井技术的完善和规模的不断扩大,水平井气液两相流压降计算对气田生产具有重要意义。现阶段水平井筒内流型判别研究都是将流动参数带入单独管段流型判别公式中进行预测。通过室内模拟水平井实验进行水平井气液两相流流动可视化研究,通过目视法观察水平井水平段、造斜段与垂直段在不同气液流速下流型变化并记录。将实验数据与现阶段常用流行判别式进行比对,为减小误差,对不同井段常用流型判别式进行评价优选。通过模拟实验,优选出不同井段的流型判别方法。在已知气量和液量的情况下,对压降进一步分析发现随着气体流速的逐渐降低,压降会存在骤变的现象,通过单独管段实验发现在压降发生骤变的气体流速下,持液率也会发生突然变化,结合实验观察得到现象得到了水平井临界携液流速的判断方法。通过对Beggs-Brill压降计算公式的修正,得到了准确率有明显提高的新公式,能降低水平井压降预测的误差。     

文丘里热解反应器内气-液两相流动特性的数值模拟研究

利用CFD软件Fluent 14.5, Standard k-e湍流模型、Eulerian多相流模型以及能量方程,对从氯化镁热解制备氧化镁的文丘里热解反应器内的气-液两相流进行了数值模拟研究,通过多组模拟最终确定了实验模拟的最优工艺条件。结果表明,熔融氯化镁入口温度的改变并不能改变反应器内流场的分布规律,只是相应提高了反应器内整体温度,而熔融氯化镁入口速度的变化以及喉管与引流管间夹角的变化都能较大程度上影响反应器内的流场;喉管与引流管的夹角为75°,氧气入口速度为0.5 m/s,熔融氯化镁的入口速度为0.9 m/s。     

圆柱旋流器液固两相流场的数值模拟

采用混合模型建立了圆柱旋流器内液固多相流动的数学描述,并用雷诺应力模型描述湍流,对圆柱旋流器的多相流流场和随时间变化的分离机理进行三维数值模拟,得到了旋流器内不同截面上的速度分布和不同时间的体积分布状况。数值计算结果为前人的试验和理论总结提供了有力的支持,对旋流器的进一步研究有指导意义。     

前混合磨料射流系统液固两相流动特点

探讨前混合磨料射流两相流动特点,讨论了前混合磨料射流两相流流型,分析了磨料和水的混合机理,建立磨料粒子在混合管道和喷嘴内的运动方程并对其进行了求解,取得了一些有意义的结论。     

前混合磨料射流系统液固两相流动特点

讨论了前混合磨料射流两相流流型，分析了磨料和水的混合机理，建立磨料粒子在混合管道和喷嘴内的运动方程并对其进行了求解，取得了有益的结论。     

浮选机内部气—液两相流场特性研究

本物浮选过程中的多相流体特征直接影响矿物分选效率,针对有效容积为0.1m~3的充气机械搅拌式浮选机,运用计算流体力学对浮选机内部气-液两相流体特性进行数值模拟计算,分析了矿物浮选过程中复杂的流体特性。基于CFX流场数值模拟软件,建立了气-液两相流场数值模拟策略,通过对比标准k-ε湍流模型和RNG k-ε湍流模型,确定了离散气相-零方程、连续液相标准k-ε湍流模型的数学模型,探究了不同表面张力、曳力相间作用力对浮选机内部气—液两相流场特性的影响,模拟了充气强度和搅拌强度对浮选机内部气—液两相流场的影响。研究结果表明:表面张力系数在浮选机内部气-液两相流场数值模拟研究中影响很小,选定较为常用的表面张力系数0.073为模拟标准;Grace曳力模型适合充气机械搅拌式浮选机气-液两相流场的数值模拟;浮选机充气速度应小于2.0 m/s时,此时气相流场速度分布较均匀,气相逸散性较好;浮选机转子转速每增加50 rpm转子和定子表面受压大约增加300 Pa,中等转速450 rpm适合该类型浮选机的浮选作业,气-液两相流体特性模拟结果将为浮选工艺参数的设定提供基础理论指导。     

煤水两相流动管内表观滑移的数值研究与分析

水煤浆表观壁面滑移的存在会使管内的流动壁面的剪切力减小(正滑移)或增加(负滑移),造成了流动阻力的减小或增加.应用Fluent软件进行了水-煤颗粒管道内两相液固流动的数值模拟,结果表明:在所模拟的低浓度(固相体积分数小于30%)液固两相流中确实存在滑移现象,且固相体积分数低于10%时,近壁面处固相速度均大于液相速度,为超前滑移,30%浓度下近壁面处固相速度出现远大于液相速度,管中心速度液相大于固相,速度出现滞后滑移.而且,固相体积分数低于10%时,单位管长的压降变化率随固相体积分数增加而变化微弱,基本接近单相流动的压降,但固相体积分数超过10%以后,单位管长的流动压降随固相体积分数增加而迅速增大,能耗迅速增长.     

凹槽螺旋钻杆结构参数数值模拟与优化

为使凹槽螺旋钻杆在煤矿井下小孔径浅孔快速钻进时达到最快的成孔速度与最好的成孔质量,采用正交试验设计方法,运用工程流体动力学(EFD)对凹槽螺旋钻杆的凹槽结构参数进行数值模拟与优化,以得到最优的排渣凹槽结构。理论分析表明:凹槽数量N、凹槽深度d、凹槽宽度L、凹槽结构形式、凹槽螺距P、凹槽底部圆角半径R这6个结构参数显著影响Φ63 mm凹槽螺旋钻杆的排渣效果。当N=3条、平底式凹槽结构、P=160 mm、L=30 mm、d=3.5 mm、R=4mm时为Φ63 mm凹槽螺旋钻杆的最优理论结构参数组合。     

固-液旋流分离器两相流场数值模拟研究

采用标准k-ε湍流模型和混合模型的数值模拟方法,对固-液旋流分离器内的两相流流动机理及分离特性进行研究。模拟结果表明,分离特性符合有密度差的两相流分流机理。建立的模型和使用的计算方法有效。     

初始固相浓度变化对渣浆泵内部流动及磨损的影响

采用Euler多相流模型和标准k-ε模型,并利用SIMPLEC算法,对不同初始固相浓度下的渣浆泵内部流动进行了数值模拟,得到了叶轮和蜗壳内的压力分布、速度分布、固相浓度分布等泵内流场情况,并对渣浆泵的磨损情况作出了分析。