轴流导叶式气液旋流分离器的试验研究

轴流导叶式气液旋流分离器与其他离心式气液分离器比较,其特点是阻力损失小。经试验证明,在低含液浓度下该分离器对气液两相具有较高的分离效果,且采用合理的溢流管和筒体结构形式可以减少短路流和二次流夹带,提高其分离效率。     

短接触旋流反应器导叶位置对气相流动的影响

采用雷诺应力模型对不同导叶位置下的短接触旋流反应器内气相流动进行数值模拟,并且用组分输运方程研究了气体在旋流反应器内停留时间的分布规律,分析了导叶位置对反应器内气相停留时间分布、气相流场以及排气管入口短路流的影响。结果表明:不同导叶位置的旋流反应器排剂口处气相停留时间分布曲线相似,而混合反应区内气相停留时间分布曲线仅在时间轴上发生微小偏移;叶片离反应器入口越远,混合反应区内切向速度越小,而排气管下方分离反应区内外旋流切向速度显著增大及准自由涡范围减小;叶片与排气管入口距离减小可以降低附近短路流率,减小催化剂的“跑损”,但也增大了排气管内气流旋转强度,造成不必要的能量损耗增大。     

气液旋流分离器排气管结构优化的数值模拟

利用FLUENT提供的RSM模型和DPM模型对采用扩散锥形排气管的切流式气液旋流分离器内部气相流场和液滴轨迹进行了数值模拟,模拟结果显示锥角在0²0°范围内,随着锥角的不断增大,压降小幅度减小,当达到临界角度时压降略高于传统型排气管压降,但分离效率提高了9.2%,因此扩散锥形排气管应用到切流式气液旋流分离器内既可以保持压降基本不变又能提高分离效率。     

改进气液旋流器排气管结构的实验及CFD模拟研究

采用RSM模型和DPM模型对轴流式气液旋流分离器内的气相流场和液滴运动轨迹进行了数值计算,发现在排气管下方有比较强的短路流,而液滴随短路流逃逸是降低旋流器分离性能的重要原因.设计了四种新型的排气管结构,并对他们进行了数值计算,计算结果发现短路流和压力降受排气管结构的影响很大,其中结构4的排气管结构产生的短路流强度最弱,...     

气-液旋流分离器流场数值模拟研究

为研究旋流分离器内部气体和液滴的运动情况和分离机理,用流体动力学软件Fluent对旋流分离器内部流场和液滴的运动状况进行了数值模拟研究,在模拟过程中,采用k-epsilon(2 eqn)方程来模拟气相旋流流动,采用Lagrange方法模拟液滴运动。模拟结果表明,旋流分离器内部流场呈旋转分布,分为内、外两个流场,在不同流动区域,气体压力场、速度场分布成规则变化;液滴的运动较为复杂,带有随机性;总体运动轨迹的形状与气相流场的分布趋于一致。     

排气管尺寸对旋风分离器流场影响的数值模拟

用雷诺应力湍流模型（RSM）模拟研究旋风分离器排气管尺寸对旋风分离器流场的影响.结果表明：单入口旋风分离器的非轴对称性在环区更明显;在排气管壁存在滞流区,排气管尺寸减小,该滞流区变薄;在分离区,De/D≥0.4时,旋风分离器的中心位置存在向下旋流,该旋流造成一定返混,对提高旋风分离器效率不利;随着De/D的减小,内旋流切向速度提高,中心处的向下旋流速度减小,总压降大幅提高;当De/D=0.3时,中心处向下旋流消失,提高了分离效率.     

新型多旋臂气液分离器入口旋流头的预分离特性研究

新型多旋臂气液分离器可实现大直径分离器内的气液旋流高效分离,其入口旋流头结构是分离器的重要组件之一。通过大型冷模实验,对入口旋流头结构的液滴群粒径分布进行非引出式在线测量,从压降和分离效率角度考察了旋流头的预分离性能。结果表明,在入口直管段,初始液滴粒径会在高速气流的作用下迅速进行重新分布,粒径分布呈类正态分布,Sauter平均粒径（SMD）为16.8 μm。在16.95 m/s的气速下,液滴群在H/D=2.47~8.48长度内的入口直管段中运动状态稳定,粒径分布未发生明显变化。在高气速的操作条件下,剪切效应和边壁效应共同作用使SMD略有增大。液滴群在流经旋流臂后,粒径分布发生显著变化,出现“双峰”特征,旋流臂对液滴的聚集效果明显。通过粒径分布分析,预测了旋流臂末端的液滴特征。发现旋流头的预分离性能优越,在压降占比仅3.2%~8.4%的情况下,分离效率占比可高达42.8%~62.5%。入口旋流头结构不仅可以为混合相创造强旋流的初始分离环境,还能借助自身结构特点实现对混合相的惯性预分离。     

一种新型气固分离器内气相流场的数值模拟

针对催化裂化原料日益重质化的趋势,提出了一种后置烧焦管式组合再生工艺. 后置烧焦管出口的气固分离装置是实现这种工艺的关键设备之一. 为此,设计了一种基于离心与惯性分离原理相结合的新型气固分离器.为了详细研究该分离器,结合流场实验结果,采用数值模拟方法对该分离器内的气相流场进行了数值模拟,数学模型为标准湍流模型.模拟结果给出了分离器内的流场总体特征为:气流以切向速度为主,竖直向上进入分离器的气体绕排气管做旋转运动,先后由排气管上的窄缝排出,部分气体由排气管下方空间返回入口区;拱形分离空间内切向气速随径向位置的增加而减小.排气管上的开缝形式是分离器压降增加的主要因素.将排气管上的两条窄缝改成总面积与排气管内截面积相等的均匀切向窄缝,避免了管内旋流涡核的偏心,分离器压降明显降低.     

轴流导叶旋流分离器数值模拟

轴流导叶分离器进料经固定的导向叶片,形成高速旋转的气液流体,利用离心力将液滴甩至器壁,富集至底部,实现气液分离。本论文采用ANSYS CFD软件计算,以模拟计算轴流导叶分离器内部各点的速度、压力值与实测得到的速度、压力值对比分析。研究轴流导叶分离器内部速度场与压力场的分布情况,考察ANSYS CFD软件模拟计算与实际测量的差距。为分离器的结构优化提供依据。     

直筒型导叶直流式三相旋流器气相流场的实验研究

使用五孔球探针对一种用于分离液固相的直筒型导叶直流式三相旋流器的气相流场进行了实验测定。得到了三个不同区域的速度和静压分布。发现了筒体中心存在强烈的内旋流 ,而且内旋流的轴向速度比外旋流轴向速度大一个数量级 ;内旋流在下行过程中不断汇入气体 ,轴向不断加速。排气管外环状区域以切向速度为主。轴向速度较小 ,只有小于总流量 13 %的气体进入排气管外环形空间下行反转     

Fluid Flow Characteristics of Forced Flow Electrophoresis

Abstract

Fluid flow in forced flow electrophoresis has not been previously analyzed, even though it presents some interesting aspects. The effectiveness of this method for biological separations is due to a superimposition of an electric field on filtration. A mathematical model is presented, describing fluid flow and mass transfer for dilute solutions at electrical potentials less than the critical one. The calculated solute trajectories in a channel are determined by the ratio of the electrophoretic velocity to the withdrawal velocity through the permeable wall. The stationary layer and the layer in which all the solutes arrive at the permeable membrane at the end of the channel are also calculated. The concentration of the filtrate through the permeable membrane is obtained from the material balance of the solute entering the channel. Increased performance is obtained by means of a double-stage forced flow electrophoresis, where the ratio of final filtered solute concentration to inlet concentration is shown to be the square of the same ratio at the first stage.     

Flow and Flow Decay of Refractory Castables

Installation of refractory castables depend not only on flow,but also on how soon the flow is lost because of setting.The loss of flow(flow decay)has always been one of the main problems of refractory castable manufacturers,a problem that has not been too well described in literature.The flow decay has been studied for a castable system based on alumina,pointing out some general trends.The flow decay was found very temperature sensitive,being strongly accelerated by temperature increases.To compensate for excessive flow loss,a retarder like citric acid may be used.Thus flow decay was measured as a function of citric acid(retarder) addition at 35℃.     

基于分相流模型的气液两相流流量测量

从伯努利方程出发,基于分相流模型,推导出气液两相流流过文丘里管的流量公式.在分析了两相流通过节流装置的实际流动情况后,作者认为气液两相滑移比是影响流量公式误差的一个重要因素.在理论与实验研究的基础上,作者提出了气液两相流流过文丘里管的滑移比经验关联式.利用作者提出的滑移比经验关联式和分相流模型的流量公式测量两相流流量,体积流量误差的均方根小于5.1%,表明该方法适用流过文丘里管的两相流流量测量,尤其对于两相流动激烈的两相相互作用区域,流量误差满足测量的要求.     

基于Coriolis流量计和SVM的油水两相流质量流量测量的研究

针对油水两相流流量的测量难题,采用双U型Coriolis流量计对油水混合物的总质量流量、分相质量流量和真实密度进行了测量研究.以双U型Coriolis流量计得到的油水混合物的质量流量和密度为基础,提出了基于支持向量机(SVM)油水分相质量流量的直接预测方法,避开了直接对滑脱速度、持水率与含水率等之间复杂关系的研究.利用该方法对25 mm管径的油水两相流进行了实验研究.实验结果表明,在含水率为5%～95%时,油水总质量流量测量误差在±1%以内;油水分相质量流量的测量相对误差在±8%以内.     

微槽道内流动沸腾的流阻特性研究

研究了去离子水在3种规格矩形微槽内竖直向上流动沸腾的流阻特性,着重考察了出口干度、质量流速、进口过冷度和微槽尺寸对沸腾流动压降的影响.试验结果表明,两相摩擦压降随出口干度增大而增大,在相同出口干度下,入口质量流速越大摩擦压降越大,摩擦压降与入口过冷度无关;随着微槽道尺寸减小,摩擦压降增大.     

Output Flow Determination of Reverse Flow Diverters in Reverse Flow Mode Based on Pressure Data

The key fluidic component of a pneumatic pulse jet pump is a reverse flow diverter (RFD), which consists of a driving nozzle and diffuser, with a suction gap separating the two. Because the suction gap is open to the storage tank, the mass flow through a RFD is not constant, and it is difficult to determine its pumping capacity in the reverse flow mode. For symmetrical RFDs, we experimentally investigated the effects of the driving nozzle exit diameter d₀, suction gap length d_c, liquid viscosity μ, and pipeline load impedance on the RFDs’ performance in the reverse flow mode. A dimensionless performance curve insensitive to d₀, d_c, μ, and the pipeline load impedance was found based on these experimental data. The output flows of RFDs with suction factors higher than 0.9 could be determined using this dimensionless performance curve.     

研究燃气流量宽量程计量标定方法

基于我国社会经济的快速发展,工业企业的发展速度也在不断提升。通过研究燃气流量宽量程计量标定方法,能够有效提高燃气的生产质量,保证燃气资源得到更好的利用。因此,主要研究了燃气流量宽量程计量标定方法,希望能够给相关工作人员提供一定的参考与帮助。     

自流浇注料的流动特性和组织的均质性

研究了自流浇注料的流动特性和组织的均质性与灰浆的F／V的关系。当灰浆的F／V增大时,浇注料的韦布尔系数会增大,由此可提高浇注料组织的均质性,并改善浇注料的自流性。     

气液喷射器内的气液流型分析

在上喷式喷射器内利用水-CO2实验系统,通过平面激光诱导荧光技术(Planar Laser Induced Fluorescence,PLIF)和常规流量测定,获得了流速数据和流型图片,分析了操作条件对气液喷射器内流型的影响.液气体积流率各自的操作范围为0.495～1.062 m3·h-1和0.1～4.6 m3·h-1.在非常低的气液比下(G/L≤ 0.2),该喷射器拍照范围内,气体形成细小的气泡均匀分布在液体中,呈泡状流;在高气液比下(G/L ＞0.2),液体以射流形式存在,而气体以环状在液体周围向上绕流,形成喷射流.气液比和气相分率的大小对液体射流柱长度及其瓦解的初始位置有明显影响.随着气液比和气相分率的不断增大,液体射流柱的长度首先增大,约在气液比为2.5～3.0,气相分率在0.7～0.8左右达到最大值,射流柱瓦解的初始位置沿喷射器不断上移;继续增大气液比和气相分率,液体射流柱长度又开始减小,瓦解的初始位置下移,但是前者减幅逐渐变小,直至射流柱长度和瓦解的初始位置比较稳定.     

楔形流量计在测量航天第一炉激冷水流量中的应用

介绍楔形流量计的工作原理、特点、构成及在航天第一炉激冷水流量中的应用。