基于数值模拟的波纹换热管道流动分析

本文采用Fluent数值模拟软件,对水-油换热器管道的流动特性进行模拟。从速度分布、速度矢量、湍动能、温度分布、强化传热特性分析等方面分析波纹管的流动特性,并与光滑圆管进行对比。结果表明,相比于圆管,波纹管内流体的出口温度和换热量均有较大提高,波纹管的出口总热量比光滑圆管提高35%。     

圆管内部流体流动性能的有限元分析

利用Fluent有限元分析软件,首先研究圆管内部压力和速度分布规律,其次通过改变进口压力、进口速度、进口温度等参数,考察其对圆管出口相应参数的影响.结果表明,从进口到出口圆管内部速度呈均匀分布,基本不发生变化;从进口到出口圆管内压力呈减小的趋势;随着进口速度的增大,出口速度、进出口压降和出口温度呈增大的趋势;随着进口压...     

不同出入口条件下气液喷射器喷射性能的数值模拟

针对气液喷射器传统二维几何模型和模拟中未考虑温度导致气液相变的不足,建立三维几何模型,导入考虑时间、温度影响的气液相变UDF程序,用CFD软件模拟气液喷射器喷射性能.40000 s条件下有相变的模拟结果与实际情况符合较好.改变气液喷射器出入口气液相的速度和压力条件,得到气液喷射器轴线速度、压力、温度、引射比及气液相体积分数等参数.结果表明,随液化天然气(LNG)入口速度增加,气液喷射器引射比增大,合理的LNG入口速度能使喷射器内各相体积分数及引射比趋于稳定,有利于喷射器正常喷射;随混合出口压力增加,引射比减小,LNG体积分数增大,过大的出口压力会导致气液喷射器内喷射偏斜、扩散室出口气相闪蒸汽(BOG)液化现象,不利于喷射器正常喷射.液相入口速度11~12 m/s、混合出口压力0.101~0.304 MPa时,气液喷射器喷射性能最优.     

基于Fluent软件的恒温出水混水阀模拟

在设计恒温出水混水阀阀体模型的基础上,采用k-e双方程湍流模型,应用计算流体力学软件Fluent对恒温阀流场进行了数值模拟,得到默认边界条件下恒温阀压力、温度及速度场的分布情况,分析了冷热水入口压强、水力直径和温度对温水出口参数的影响,用恒温阀样机进行实验测试. 结果显示,入口压强增加100倍,出口流量随之增加10倍;热水入口温度增加5℃,温水出口温度随之增加1.3℃. 模拟与实验结果基本吻合,证明了理论研究的正确性,同时为改进对恒温阀的设计奠定了基础.     

煤基合成气制SNG反应工艺的研究

采用2个模拟绝热反应器串联的模试装置,对自主研发的NCJ-1宽温型催化剂与NCJ-2低温型催化剂进行了活性评价,研究了煤基合成气制SNG的反应工艺。试验采用的原料气组成(φ)为:H268.4%,CO 19.6%,CO_23.0%,CH_49.0%,考察了空速、入口温度、新鲜气中CO_2体积分数、循环比、反应压力、一反入口加水量等条件对甲烷合成的影响。试验结果表明:空速上升对反应转化率和气体出口浓度的影响不太明显,但热点位置会下移;入口温度在高于250℃的前提下,随着温度的升高热点温度急剧上升;CO_2入口体积分数上升,CO_2转化率上升;通过改变循环比可以有效控制一反入口CO_x体积分数,使反应热点温度控制在催化剂允许的范围内;随着压力升高,热点温度、CH_4出口体积分数、CO转化率、CO_2转化率均上升;一反入口加水有利于控制床层温度,并有效保护催化剂,防止积炭。     

芯棒式管材挤出机头的流动模拟分析

以实测高密度聚乙烯(HDPE)的性能参数为基础,提出了以挤出口模壁面附近的剪切速率、壁面附近的熔体流动速度与管中心熔体流动速度之比值来描述速度变化、用压力梯度描述压力变化的观点,采用Ansys、Matlab软件对芯棒式管材机头中挤出HDPE薄壁管的成型过程进行了模拟,并系统地描述、分析了成型段的长度及入口压力、入口速度发生变化时对成型段上的速度分布和压力分布的影响,得到了成型段长厚比与入口压力的优化值。     

基于FLUENT的内插扭带波纹管内流场分析

利用流体力学软件FLUENT对波纹管与扭带结合时的流场及传热进行了数值模拟,结合场协同原理考察了不同结构参数和操作参数对流动和传热的影响。结果表明:在入口雷诺数5000~60000,内插扭带波纹管由于扭带的螺旋导流作用,使壁面边界层减薄,在流动区域形成漩涡产生二次流,强化了对流传热过程;插入扭带后的波纹管内的流动仍具有周期性的特点,压降比普通的波纹管增加了2~3倍,且扭率较小时压降较高;场协同角在管子入口处较小,随流动的进行逐渐增大并趋于稳定;协同角随入口速度的增大呈递增趋势;有扭带的波纹管较光管协同角减小了约10%,较普通波纹管减小了约2%,场协同程度随扭率减小而增强。     

基于有限元的流道出口胶料速率均匀性分析

胶料熔体在流道出口沿宽度方向上速率的均匀性是保证挤出制品品质的重要因素,在已优化的流道结构基础上研究胶料在流道出口速率均匀性的影响因素。利用Fluent流体动力学软件进行模拟,改变工艺参数,分析速度场、应力场、压力场的分布。结果表明,胎面胶料黏度减小或入口压力增大均会引起流道出口中间的速率偏大;而温度的改变对流道出口速率均匀性影响不明显。     

沥青发泡腔结构参数对腔内流场的影响

基于沥青发泡的原理和行为特点,采用单因素分析法用CFD软件模拟了腔体内沥青发泡的过程,分析了腔体容积、沥青入口尺寸、泡沫沥青出口尺寸对腔体内部温度场、压力场和速度场的影响规律,并运用灰色系统理论探寻主要结构参数与腔内流场间的数值关系. 结果表明,腔体容积为2V、沥青入口为0.71Q、泡沫沥青出口为0.75D(V, Q, D分别为三者的基准尺寸),可获得适宜的沥青发泡腔体内部流场;腔体容积、沥青入口尺寸、泡沫沥青出口尺寸与腔内压力场的关联度分别为0.56, 0.64, 0.53,与腔内速度场的关联度分别0.68, 0.71, 0.72,与腔内温度场的关联度分别为0.75, 0.71, 0.70,沥青入口尺寸是影响腔内压力场和温度场的主导因素,泡沫沥青出口尺寸是影响腔内速度场的主导因素.     

基于CFD的固定式节流阀内部流体仿真模拟研究

本文采用CFD方法对实际使用中的固定式节流阀内部流场进行仿真模拟,研究其节流过程中流体的流动特性,对保障节流阀正常工作的可靠性和安全性具有重要的意义。文章通过RNGk-ε模型研究不同压力条件下阀内压力、速度、流态的变化规律,揭示了节流过程中的阻塞流效应：当入口压力固定,出口压力约为50MPa时,产生阻塞流,此时出口压力下降,流量依旧保持平稳。当出口压力固定,入口压力约为70MPa时,产生阻塞流,流量随着入口压力的增加而增加,但增加的速率比一般流动状态下慢。本次研究为气井生产过程中固定式节流阀通径的选择提供参考。     

有机工质向心透平变工况特性的数值模拟与极差分析

以R245fa为工质设计向心透平,采用CFD方法对向心透平性能进行全流域三维模拟研究,考察了入口温度、转子转速和膨胀比(进出口压力比)对向心透平工况特性的影响,对主要影响因素进行极差分析。结果表明,向心透平工作转速为设计转速的80%~100%时,输出功率和等熵效率波动较小,工作转速高于设计值时透平性能迅速下降。随入口温度升高,透平输出功率与等熵效率增大;随膨胀比增大,透平输出功率线性增加。透平存在最佳膨胀比使等熵效率最大,且实际运行压比大于最佳膨胀比时,透平等熵效率变化较小。出口压力对向心透平输出功率影响最大,温度的影响最小;转子转速对等熵效率影响最大,入口压力的影响最小。     

BL-3C-56HP型空气压缩机安装与调试

1　设备主要技术参数BL - 3C - 5 6HP型空气压缩机压缩空气气量为 4 20 0 0m3/h ,电机转速为 15 0 0r/min ,电机功率为 4 2 0 0kW ,一级入口压力和温度为负压 2kPa、35℃ ,二级入口压力和温度为 0 .12MPa、4 0℃ ,三级入口压力和温度为 0 .35MPa、4 0℃ ,一级出口压力和温度为 0 .12MPa、12 0℃ ,二级出口压力和温度为 0 .35MPa、135℃ ,三级出口压力和温度为 0 .5 4MPa、110℃。2　安装、调试技术规范 (部分 )(1)机座水平度 ,其不平行度允差≤ 0 .0 3mm/m ;(2 )增速箱的 3根轴安装后 ,其轴线应平行 ,其不平行度允差≤ 0 .0 2mm/m ,…     

乙炔前加氢催化剂活性分析方法研究

乙炔加氢催化剂活性对反应器入口CO浓度变化非常敏感,量化CO浓度对催化剂活性的影响程度并预测催化剂活性与反应器入口温度的对应关系十分必要。通过反余切三角函数建立催化剂活性随CO浓度变化的模型,定量描述CO浓度对催化剂活性的影响,并结合反应器入口温度、入口原料气总质量、入口与出口各物质的含量等实际生产数据,优化动力学参数和失活模型参数,定性和定量描述催化剂活性变化后反应器入口温度的调整方法,利用此模型结合相关数据考察反应器入口温度对催化剂活性的影响。     

再沸器单根换热管外围壳程流场沸腾传热的数值模拟

以再沸器中的换热管为研究对象,建立单根换热管外部壳程流体的三维有限元模型,采用描述沸腾的RPI模型对再沸器中单根换热管外部壳程流场的沸腾传热进行计算,得到不同边界条件对体积含气率与沸腾传热系数的影响。计算结果表明:气体体积含气率沿换热管中心轴线的流动方向逐渐增大;出口截面体积含气率与入口速度成负相关,与入口温度和热通量成正相关;沸腾传热系数与热通量、入口速度和入口温度成正相关。     

烟气脱硫喷淋塔内部流场物性的数值模拟

采用Fluent软件对1000MW脱硫喷淋塔的内部流场进行了数值模拟,考察了在120°双入口烟道形式下,不同入口角度θ对其内部速度场、温度场及压力场分布的影响。研究发现,入口角度θ为15°时,流场分布较均匀。     

基于COMSOL的多孔介质热-流-变形耦合数值模拟

针对在稠油热采过程中,将高温高压流体注入油藏多孔介质所引起的岩石骨架变形、储层压力增大和油藏温度变化等问题,基于达西定律,应用连续介质力学和能量守恒定律,建立了稠油热采过程中的热-流-变形耦合方程,对基于REV尺度建立的多孔介质进行数值模拟计算和分析。结果表明：增加渗透率对多孔介质的效果优于增加入口温度和压力;增加入口压力能够增加热量传递速度;增加入口温度会导致骨架变形量增大,岩石破裂。     

管式反应器中苯乙烯连续本体热聚合过程模型化和数值模拟

建立了管式层流反应器中苯乙烯本体热聚合过程的模型。数值模拟了反应介质流速和温度沿反应器的轴向和径向的分布,考察了反应器的几何尺寸、壁温、反应介质入口温度和流量对反应器出口转化率和产物相对分子质量的影响。结果表明,反应器的几何尺寸和反应器壁温及进料质量流量对单体转化率影响较大,而入口温度影响不大。     

逆流填料式溶液除湿器的数值模拟和实验研究

对溶液除湿的除湿器中传热传质进行了热力学分析,根据除湿塔的结构及溶液与空气的流动方式,建立除湿器的热质交换物理和数学模型,模拟计算除湿器入口空气和溶液参数对除湿器出口空气参数的影响,模拟计算中设置入口空气流量0～5kg/s,入口空气温度20～40℃,入口空气含湿量为10～30g/kg,入口溶液温度25～40℃,入口溶液浓度25%～40%,入口溶液流量1～4kg/s,得到各入口参数对出口空气含湿量和温度的影响曲线。结果表明:入口空气含湿量、入口溶液浓度和温度对出口空气含湿量影响显著;入口空气含湿量和流量对出口空气温度影响显著。对模拟结果与实验结果进行了比较,发现两者的变化趋势是相同的,最大误差为13.08%。     

波纹管传热强化效果与机理研究

通过有限元数值计算考察了波纹管内的流动与传热性能,研究了不同的流体入口雷诺数Re及结构参数对管内平均传热系数的影响,探讨了其强化传热机理。研究发现,在常见的湍流范围内,波纹管内平均传热系数是相同条件下直管的1.06—3.0倍,最佳强化效果出现在Re=16 000附近;波峰处回流区的存在对波纹管的传热强化起到了决定性的作用。此外还拟合出了波纹管内的传热准则方程,有助于指导波纹管换热器的工程设计。     

液氨温度对高压氨泵及其电机的影响

计算了在不同的液氨温度下高压氨泵的出口压力和电机的电流，并对适当提高入口液氨温度后泵的机封和电机的节约情况进行了估算。