示踪气体混合均匀性的试验研究

为探讨示踪气体与被测气体实现均匀混合的条件,以CO作为示踪气体,以空气作为被测气体,在直径为0.300 m的90°弯曲管道内对示踪气体与空气的混合均匀性进行了试验研究.结果表明,在本试验条件下,当混合气体流速大于3.2 m/s时,在弯管下游的12D(D为管道内径)和15D处,示踪气体的径向和轴向平均体积分数误差小于4%,示踪气体的实测平均体积分数与理论值趋于一致,可认为示踪气体与空气的混合达到了均匀.因此,工业气体的管道输送过程中采用示踪法校准气体流量计时,可在满足上述条件的位置处作为取样点.     

弯管内流体流动的模拟计算与实验研究

通过对弯管内流体流动进行数值模拟计算，分析弯管内流体流动的特性。实验研究表明，流经弯管的流量Q与弯管的内外侧压差Ap的函数、（2△p/ρ）平方根之间有较好的线性关系，以及当弯管结构参数在适当范围内变化时，其流量系数变化不大，近似为一常数。弯管作为管道流量的检测元件对直管段无严格的要求，在不同的直管段条件下，流量Q与压差△ρ的函数、（2△p/ρ）平方根之间几乎保持同样的线性关系。     

弯管后均速管流量计输出特性数值模拟

采用数值模拟方法对处在弯管附件后均速管流量计的输出特性进行了研究.计算中采用k-ε湍流模型,应用有限体积法对控制方程进行离散.计算得到了弯管后管道中不同位置处流量计采用平行、垂直、45°(相对于弯管平面)三种安装方式情况下的差压输出,结合管道及流量计内部流场分布对流量计输出特性进行了分析.结果表明,数值计算结果与实测结果具有很好的一致性.对比三种安装方式的误差,流量计采用垂直于弯管平面的安装方式最优.     

基于CFD技术的核电站主控室示踪气体扩散数值模拟

示踪气体混合均匀性是执行核电站主控室可居留性内漏试验的关键因素之一,本文通过CFD技术对主控室可居留区域内部示踪气体扩散过程进行数值模拟。根据模拟结果可基本掌握主控室可居留区域内部示踪气体扩散及流场分布情况,针对局部浓度异常区域合理布置气体混合设备,将明显改善示踪气体浓度分布均匀性。     

精馏塔内气体分布器结构优化数值模拟研究

通过FLUENT软件研究了精馏塔中分布器内部速度场及压力场的分布规律,分析了分布器的进气结构,结构布局及填料层对其性能的影响.研究结果表明:气体在分布器内流动过程中形成两个对称涡流区,导致分布器的均布性能降低,分布器的压降主要集中在环形通道以及分布器主体的中间通道内;弯管进气结构对气体分布器均布性能影响较小,采用扩张管...     

液体流量计在线检定实验研究与数值模拟

根据计算流体力学原理（CFD）,对不同的管道条件进行数值模拟,分析管道内流场分布情况,并通过实流试验和CFD数值模拟试验的结果比较,讨论了影响在线流量计检定结果的因素。将CFD技术应用到现场在线流量计检定,能够优化检定结果,保证数据的可靠性,从而更好解决一部分不能离线检定的流量计的量值溯源问题。     

弯管流量计的特性实验研究

本文通过实验研究 ,观察分析了相同β值 (弯管弯度 )弯管在水平平面内和竖直平面内两种不同安装位置 ,它们所得到的流量校正系数 C的差别 ;同时对不同β值 (弯管弯度 )的弯管在相同平面内的安装位置 ,所得到的流量校正系数 C的差别进行了比较 .通过实验数据的分析 ,指出弯管的流量校正系数 C,同其安装位置的不同 C值是有所差别的 ,根据实验结果及分析 ,认为强迫旋流理论比自由旋流理论较符合弯管内流体流动的实际 .     

气体辅助注塑成型充填数值模拟及其实验对比

气体辅助注塑成型的数值模拟能够为实际的生产提供指导作用,故模拟结果的准确性尤为重要。在深入剖析用中面模型与三维实体模型这两种方法进行气辅注塑成型充填过程模拟原理的基础上,对于具体的试样分别用这两种模型进行模拟,同时设计实验与这两种模型的模拟结果进行比较,发现在熔体的预注塑量为95%时,两种方法模拟的结果均与实验结果较好符合,但在熔体的预注塑量在90%和85%时用中面模型对气道采用圆管等效的方法计算出来的气体前峰穿透位置与实验值相差较大,而此时用三维实体模型进行的三维模拟结果与实验结果能较好地吻合。     

层叠流道流场粒子示踪的数值模拟

采用Bird-Carreau本构方程,建立了层叠流道聚合物熔体流动的三维粘弹数值模型,运用有限元法,对示踪粒子在层叠流道中的运动轨迹进行数值模拟,分析工艺参数和流道结构参数对示踪粒子在层叠流道中运动轨迹的影响。并根据分析结果对工艺参数和流道结构参数进行了优化。模拟结果表明,示踪粒子的运动轨迹与理想运动轨迹的偏移值随着入口体积流率(Q)的增大而增大,随着流道水平流程长(L)和流道入口面长宽比(K)的增大而减小。此外,与优化前的层叠流道模型相比,示踪粒子在优化后的层叠流道中流动时产生的偏移值更小。     

气体涡轮流量计流道压力损失的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)的方法对一口径为80mm的气体涡轮流量计进行工况条件的数值模拟研究.通过计算,分析了流量计在不同流量下,各部件包括前整流器、前导流器、机芯壳体、叶轮支座、叶轮和后导流器对压力损失的影响,给出了各部件的流量与压力损失的关系曲线及其压力损失比例.数值模拟结果与实验结果相符,进而从流道内的压力分布和流场分析压力损失原因并提出减少压力损失的改进思路.     

基于CFD-DEM方法的柱状颗粒在弯管中输送过程的数值模拟

针对物料在气力输送过程中特别是弯管部分易破碎的问题,采用计算流体力学(CFD)和离散单元法(DEM)耦合模拟弯管内的柱状颗粒气力输送过程,对弯径比k分别为1、2、3、4、6的90°弯管内柱状颗粒的运动状态、碰撞特性、破碎原因及相关的力学特性进行研究。结果表明:球形颗粒与柱状颗粒在输送过程中遵循基本一致的变化规律,同样外部条件下,柱状颗粒的悬浮速度小于球形颗粒。当k=3时气力输送过程颗粒的破碎率最低。同时,颗粒与管壁的碰撞是造成颗粒破碎的主要原因。     

基于数值模拟的输气弯管抗冲蚀结构优化

从气井中开采出来的天然气不可避免地会携带固体杂质.这些固体杂质会对集气管线产生冲蚀损伤,弯管处尤甚.在现有弯管冲蚀规律基础上,为了更直观地找出冲蚀形貌,有针对性地提高弯管抗冲蚀性能,对常规输气弯管进行冲蚀规律的数值模拟研究,采用离散相(DPM)模拟离散颗粒的运动并选用Tulsa大学(E/CRC)提出的冲蚀磨损预测模型,通过试验对比验证了模型的可靠性.根据冲蚀磨损主要发生在弯管45°～55°处的特征,设计了3种优化弯管结构(渐扩弯管、突扩弯管、加导流片弯管)来减缓弯管处的冲蚀磨损.结果 表明:与等直径弯管相比,在相同运行工况下,渐扩弯管和加导流片弯管的最大冲蚀率分别减少了64％和34％,而使用突扩弯管反而会加剧弯管处的冲蚀.该结论可为弯管的抗冲蚀结构优化提供理论依据.     

C型弯管流量计的数值模拟及分析

文章以C型弯管流量计为研究对象,利用计算流体力学软件对后直管段的长度变化引起的传感器压力差、流量系数的变化程度进行数值模拟,并给出计算数据,这对C型弯管流量计的生产应用和实现标准化起到指导作用.     

载人航天器舱内气体泄漏数值模拟分析

针对载人航天器舱内气体在太空中的泄漏问题,提出内外舱同时升压法来进行数值模拟计算,引入无量纲参数气体泄漏因子来判定气体泄漏量.采用基于Simple算法的有限体积法,对载人航天器舱内气体泄漏状态进行仿真,并分析了气体泄漏过程中影响参数.结果表明:增加镀铝薄膜层厚度和减小镀铝薄膜层材料孔隙率都能同时减弱气体泄漏因子,使气体泄漏量降至最小.     

稀薄气体流动的粒子图像测速实验研究

建立了一套可对真空度进行调节的实验装置,从大气压开始逐渐降低系统压力,进行系列稀薄气体流动的PIV流场实验.系统压力从101kPa、90kPa逐次降至10kPa,使用所选粒子在不同系统压力下分别进行PIV实验获得测量区域流场分布情况.运用计算流体力学的方法模拟大气压条件下实验区域的内部流动,对比结果发现该种条件下数值模...     

DN50弯管流量计的实验研究

本文通过对DN50弯管流量计的实验结果的分析,探讨了流量系数与雷诺数和弯径比的变化规律.     

气体涡轮流量传感器叶轮压力的数值模拟

在严格按照实际涡轮流量传感器几何结构的基础上,运用Solidworks三维建模,通过运用计算流体动力学的方法对内径为80mm的气体涡轮流量传感器进行了数值模拟,给出了流量计在不同流量下内部的压力场并特别给出叶轮表面的压力分布.从压力分布分析叶轮部分的受力情况,以此来讨论叶轮动受力.     

真空炉温度均匀性测量的数值模拟研究

热电偶是检测真空炉温度均匀性的常用计量器具,但目前热电偶的几何特性及发射率对炉温均匀性检测影响方面的研究较少.本文利用数值模拟方法研究了热电偶发射率和直径对真空炉温度均匀性检测的影响,结果表明直径和发射率对常用规格热电偶稳态温度影响量级相当.开展零维模型分析,结果表明热电偶温度对直径和发射率相对变化率的敏感性相等,验证...     

高精度弯管流量计的理论研究和实验验证

通过求取N-S方程数值解的方法对弯管流量计进行理论研究,得出其测量准确度不仅与传感器自身的管径、曲率半径、弯径比、压力测点位置等几何结构尺寸的准确度有关,而且还与测量使用的条件有关。特别是弯管流量计与前后直管段产生的安装偏转角、直管段管径与其自身管径的一致性等环境应用条件会对弯管流量计的高精度使用产生影响。针对上述影响因素,通过对用整体数控加工的、自身带有直管段的弯管流量计进行反复实验, 结果表明:在2σ准则下,弯管流量计可以达到0.5%的测量准确度水平;不同管径情况下,流量系数也具有良好的一致性。