《化工学报》2004年第55卷第2期目次

热力学　应用平均球近似理论计算锂盐有机溶液电导率传递现象　筛孔障碍物对半球气云爆燃压力增长机制影响的实验研究　气波管内波系影响因素的实验研究与数值模拟　水平气液混输管道清管操作试验与数值模拟技术　平行流分隔板管壳式换热器壳侧流场与传热性能　啮合同向三螺杆挤出机中三维等温流动的数值模拟　高压下Mellapak 35 0Y型波纹规整填料性能多相流　快速流化床提升管中气固流动行为的非线性分析　翼型组合桨持气特性的实验研究及数据关联方法　喷动床环隙区内颗粒流的数学模型和仿真　喷动床内气固两相流体动力行为的数值模拟催…     

往复式单螺杆销钉挤出机典型螺纹元件混合性能研究

使用Polyflow有限元软件对往复式单螺杆销钉挤出机（简称Buss机）的三类典型螺纹元件内物料流动和混合过程进行了数值模拟。流场分析中使用了网格重叠技术。在得到流场速度分布后,基于粒子轨迹跟踪技术计算了物料微元在螺纹元件内的流动轨迹,并分析了Buss机螺纹元件内物料的动态混合过程。以分布混合指数和分隔比例为指标定量地对比了螺纹元件的分布和分散混合性能,在此基础上分析了加工条件、物料特性及销钉布置对Buss机混合性能的影响。数值模拟结果与前人研究有较好的吻合性。     

《化工学报》2007年第58卷第11期目次

综述与专论催化反应过程绿色集成系统热力学火用的计算及应用反式阿魏酸在溶剂中的溶解度传递现象R134a在水平双侧强化管外沸腾换热封闭腔内水自然对流换热数值模拟超疏水表面微通道内水的流动特性非共沸制冷剂非完全冷凝现象的假想及判据葡萄酒胶发酵中的内热源和传热特性多相流和计算流体力学颗粒旋转对鼓泡流化床内气固两相流动特性影响的数值模拟基于格子Boltzmann方法的单颗粒绕流数值模拟串行流化床内气固流动控制工业级管道中粉煤浓相流动特性规整填料干塔压降与波纹齿角的关系微小有限空间内微气泡控制生长的界面追踪与数值模拟石…     

闭式涡轮搅拌器搅拌釜内流场的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent,对某工程实例的闭式涡轮搅拌器的内腔流场进行了三维数值模拟,分析了其流场的流动情况,包括正常工况下的流型、速度场分布情况,研究了搅拌器对物料流动特性的影响。计算结果表明,闭式涡轮搅拌器使釜内流场同时产生明显轴向流动和径向流动,搅拌混合效果良好,能够实现釜内物料的充分混合。     

多孔介质电渗流动计算流体力学模拟与实验研究（Ⅰ）多孔介质电渗流动的CFD模拟

采用周期性空间模型描述多孔介质,根据电动力学理论及计算流体动力学方法对多孔介质内的电渗流动行为进行数值模拟,得到多孔介质孔内与颗粒表面可视化的流场,并对比了多孔介质中压力场驱动与电场驱动的流体流动特性,显示出电渗在强化固体表面流体流动所具有的优势.     

搅拌管式反应器内流动特性的大涡模拟

采用实验和数值模拟的方法研究搅拌管式反应器内的混合过程,其中数值模拟采用大涡模拟的方法研究了反应器内流体的流动场,并就不同转速条件下流体的混合时间,将大涡模拟数值结果分别与标准k-ε模型的计算结果和实验测量值相比较,结果表明:管式搅拌反应器内的流动是非稳态的,具有不对称性。同时,大涡模拟方法可以预报漩涡,特别是桨叶背面的漩涡。与实验测量值相比,大涡模拟对混合时间的计算精度比标准k-ε模型计算精度高约22.8%,证明大涡模拟方法能够有效地模拟搅拌管式反应器内的流动特性。     

数值模拟研究螺纹元件的混合性能

使用FEM方法数值模拟了同向双螺杆螺纹混合元件和普通螺纹元件流道中硬聚氯乙烯的流动过程,计算了2种螺纹元件流道内熔体的非等温流场,使用粒子示踪法统计分析了2种螺纹元件流道内熔体的混合性能.研究结果表明,螺纹混合元件具有较均匀的剪切速率分布、较平缓的温度分布和较强的分散与分布混合能力,但是其输送能力较小.     

搅拌釜内流场三维数值模拟及功率预测

大型搅拌釜,尤其是涉及传热或两相介质搅拌的容器,其搅拌效果和功率往往难以预测。针对大型搅拌釜的搅拌器设计、流场结构模拟和功率预测等问题,采用CFD数值模拟技术,对搅拌釜内部的三维流场进行了数值计算。分析了搅拌釜内的流动结构,计算了不同曝气量时的搅拌功率,获得了详细的流场信息和各项特性参数。     

哈克密炼机三维流场的非等温数值模拟研究

利用流体力学计算软件Fluent对69 cm~3哈克密炼机内的聚合物熔体进行了三维非等温非稳态数值模拟,得到三维流场的瞬时温度分布,并对熔体与密炼室之间的热量传递过程进行了分析。结果表明:当粘性耗散生热量等于向外传热量时,达到热平衡状态,熔体平均温度不再变化。由于聚合物熔体具有较高的粘性生热,仅靠自然对流不足以使密炼室壁保持初始的设定温度,壁温会有所增加。流场的混合指数分布说明混合流场中剪切流动占主导地位,还包括一小部分拉伸流动和收敛流动。     

Haake密炼机三维流场的非等温数值模拟研究

本文利用流体力学计算软件FLUENT对69cm3哈克密炼机内的聚合物熔体进行了三维非等温非稳态数值模拟,得到了三维流场的瞬时温度分布,并对熔体与密炼室之间的热量传递过程进行了分析。当粘性耗散生热量等于向外传热量时,达到热平衡状态,熔体平均温度不再变化。由于聚合物熔体具有较高的粘性生热,仅靠自然对流不足以使密炼室壁保持初始的设定温度,壁温会有所增加。流场的混合指数分布说明混合流场中剪切流动占主导地位,还包括一小部分拉伸流动和收敛流动。     

一种连续流反应器内射流耦合搅拌流的混合特性

连续式搅拌反应器采用连续化工艺,可以保证生产过程的连续性,相较于传统反应器而言,连续式反应器内流场更复杂,进料口射流对于流场的影响较为明显。对传统的双层搅拌桨结构的微波反应釜进行连续化改造,基于计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)方法对不同射流方案下反应器内醇油混合液的流动及混合特性进行了数值模拟,得到反应器内混合液的流动特性和混合时间特征。结果表明：射流通过直接影响射流区的流场和改变反应器内的循环涡流位置间接影响全局流动;射流方向对于反应器内流型影响更大,逆时针射流时反应器内的速度梯度大,流体之间的剪切作用更强,混合性能最佳,相较于传统的间歇式搅拌反应器,混合时间缩短了33%。     

三维整体式喷动-流化床结构优化与流动数值模拟

为了对环隙区内的颗粒堆积层产生局部流化作用,提出了一种在喷动床锥体处开一定数量侧喷嘴的整体式多喷嘴喷动-流化床结构,并采用双流体模型(TFM)对三维整体式多喷嘴喷动-流化床内的气固两相流动行为进行了数值模拟。通过计算流体力学(CFD)模拟获得了喷动床内颗粒体积分数、颗粒速度及流场均匀度分布情况,并将模拟结果与传统喷动床进行了对比,同时对锥体处开孔直径等关键参数进行了优化分析。结果表明:与常规喷动床相比,三维整体式多喷嘴喷动-流化床结构能有效增强喷动床环隙区与喷射区颗粒的径向混合,特别是流化了喷动床环隙区底部颗粒的流动死区。颗粒流场均匀度(CV)值随着床层高度的增加而上升,表明多喷嘴对颗粒流场的均匀化效应主要体现在喷动床柱锥区,当A_i/A_z=0.67时,侧喷嘴对喷动-流化床内整体的颗粒流化作用达到最佳。     

液固环流反应器流动状况的数值模拟

利用计算流体力学方法对液固环流反应器内的液固流动行为进行了数值模拟. 由Euler法的双流体模型和颗粒动力学理论建立了数学模型，对液固环流反应器内液固两相流动状况进行模拟，模拟结果很好地解释了液固环流反应器内的流动行为，固体颗粒速度模拟计算值与实验值的吻合说明了模型的可信性.     

销钉机筒挤出机螺槽横截面内流体流动与混合的研究

在一定简化条件下，对销钉机筒挤出机螺槽横截面内的流场及混合均化效果以及销钉位置对流场和混合均化效果的影响进行了数值与实验研究。提出了流场中某点混合均化效果、整个流场平均混合均化效果以及混合均化效果统计分布的数值计算与评价方法。数值分析结果与实验结果具有较好的一致性。结果表明，销钉对物料具有明显的强化流动与混合均化的作用：销钉愈接近于螺棱，强化混合均化的效果愈显著：有销钉结构较无销钉结构的平均混合均化效果提高2．5％-5．6％；有销钉结构随着挤出时间的增加，混合均化效果不断提高，无销钉结构随着挤出时间的增加，当混合均化效果达到一定值后则不再提高。     

啮合同向双螺杆挤出机中组合螺杆性能的数值研究（Ⅰ）瞬态流场分析

采用聚合物流动分析软件POLYFLOW,数值模拟了聚合物熔体在组合式啮合同向双螺杆挤出机ZSK60的组合螺杆中的三维等温流动。在计算所得速度场和压力场的基础上,全面分析并讨论了由不同厚度和不同错列角的捏合块元件组成的组合螺杆的流场分布规律;研究了组合螺杆的输送性能和挤出稳定性;并分别采用平均剪切速率、平均特征剪切应力以及平均拉伸流动指数等瞬态混合指数表征了组合螺杆的瞬态混合特性。此外还考察了两种不同流变性质的聚合物熔体在组合螺杆中的瞬态流场分布规律。所得结论可为双螺杆挤出的数值模拟研究提供一定的方法指导,并为其工程实践提供一定的理论指导。     

辊道窑烧成带气体流场与温度场的三维数值模拟

通过数值模拟的方法,利用C F D软件FLUENT6.0,建立实体计算模型并采用六面体结构与非结构混合网格对模型进行网格划分;采用标准K-ε湍流模型和P-1辐射模型对辊道窑烧成带内气体流场与温度场进行了数值模拟研究。得出了窑内气体流场和温度场的分布,分析了流场对窑内气体温度场和对流换热的影响。     

液—固水力旋流器两相流动数值模拟研究进展

通过液—固水力旋流器内两相流场数值模拟研究的论述,分析了国内外近二十年的重要研究成果,提出了未来液—固水力旋流器内两相流动数值模拟研究的重点和研究方向。     

《化工学报》 2005年第56卷第7期目次

[HT5H]热力学含(CH4+CO2+H2S)酸性天然气水合物形成条件实验与计算离子交换纤维吸附儿茶素的热力学氧气(1)-乙酸(2)-水(3)三元系平衡溶解度的测定及关联[HT5H]传递现象结构化金属填充床传递特性的数值模拟梯度磁场作用下自然对流换热强化超临界流体增强聚酯薄膜中的质量传递铝电解槽用矩形燃烧器燃烧过程的数值模拟[HT5H]多相流DSMC-LES方法研究循环流化床内颗粒团聚物的流动特性射流稀疏颗粒图像PIV算法应用气溶胶在毛细管中输运Monte Carlo模拟三相环流反应器流体力学行为[HT5H]催化、动力学与反应器旋转填充床内微观混合化学…     

溶气气浮池气液两相流二维数值模拟

采用计算流体力学软件FLUENT对溶气气浮池进行了二维数值模拟,分别对液相单相流动和气液两相流动进行了研究。模拟采用了RNG k-ε湍流模型,气液两相流的模拟采用了欧拉模型。计算得到了溶气气浮池内液相流场情况和气相在溶气气浮池内的体积分数分布,模拟结果与实验结果符合。     

撞击流气化炉内气粒两相流动的数值模拟

对撞击流气化炉内气粒两相流动进行了三维数值模拟。在Euler坐标系中计算气相流场,在Lagrange坐标系中跟踪颗粒运动轨迹,考虑了熔融灰渣颗粒间的碰撞合并、反弹。模拟结果与冷模流场测试数据、热模实验现象一致。通过考察不同工况下的流场计算发现：增加喷嘴以上直段高度使流场更对称,物料停留时间增加,若同时提高入口气速将使颗粒在炉壁的沉积量增加;模拟结果与热模实验都表明撞击形成的强烈湍流和火焰主要集中在撞击中心;颗粒碰撞合并使炉内颗粒选择性团聚,但炉内颗粒浓度分布整体比较合理;Stokes数为0.19的小颗粒跟随性较好,较大Stokes数颗粒不易被流场控制,且对流场具有较大的影响。