叶片圆盘泵叶轮无叶区内部流场数值模拟

为研究叶片圆盘泵叶轮无叶区内的流动特征,采用RNGk-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对叶片圆盘泵内三维不可压湍流场进行数值模拟,得到速度等值线图和压力等值线图,并对模拟结果进行分析。发现周向流动是叶片圆盘泵叶轮无叶区内的主要流动方式,无叶区内较大部分是低压区,无叶区内除存在轴向流动外还存在径向回流。     

液力透平内气液两相流动的数值模拟

为进一步揭示气液两相条件下泵反转作液力透平的流动特性,考虑相间拖曳力和虚拟质量力,以空气和水作为能量回收工质,基于Euler-Euler非均相流模型,在泡状流型入流的假定条件下,对入口含气率分别为5％、15％、25％、40％的液力透平内流场进行了定常数值计算.结果表明:随着入口含气率的增加,相同流量下液力透平的水力效率...     

倒置液固流化床内液固两相流动特性的数值模拟

基于欧拉-欧拉双流体模型,数值模拟倒置液固流化床内液固两相流动行为.数值模拟预测了床内颗粒的速度、浓度分布以及空隙率的变化.研究结果表明颗粒在床内分布呈现非均匀分布,床内形成局部高空隙率的流体团;随着床层高度增加,颗粒轴向速度增大:数值模拟床内空隙率与Renganthan等的实验结果相吻合.     

水平圆管固液两相稳态流动特性数值模拟

水平井油水流动特性是设计产液剖面测井方法和建立解释模型的重要依据,当油水中携带沙颗粒时,其流动特性变得更为复杂。通过基于Eulerian描述方法的混合代数滑移模型（MASM）,建立挟沙水或油混合相控制方程和边界条件,并且使用有限差分方法和逐次超松弛（SOR）迭代法建立数值解,以模拟水平井挟沙水或油混合相的各运动特性参数分布。模拟结果表明,主流速度分布随着颗粒相体积分数增大有向下偏移特点,并随着压降值降低而减小。水平井圆截面上颗粒相体积分数分布特征主要与主流速度有关,随着速度降低,体积分数分布值向下向两侧增大。此外,挟沙油混合相主流速度大于挟沙水混合相速度。混合代数滑移模型不仅能够很好地模拟混合相各运动特性参数分布特征,而且计算效率比较高。     

焦油切割泵固液两相流数值分析

分析了不同颗粒大小、转速及转子安放角度对切割泵内流线及固体颗粒分布的影响。结果表明,小流量时进口区域涡流严重,流量对固相浓度分布影响不大;颗粒和浓度越大,转子工作面固相浓度越高,对转子表面的磨损与冲蚀越严重;增大转速可以提高粉碎效率,但是对设备的使用寿命有影响。     

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。     

淘析器内气固两相流动的数值模拟

针对现有淘析器存在分级效率低,粒料中夹带塑料粉尘和部分粒料随气流溢出的问题,采用CFD模拟软件FLUENT6.2对现有淘析器及其改进型淘析器内部的气相流场和粒子运动轨迹进行了数值模拟.气相控制方程采用标准湍流模型,颗粒运动控制方程采用随机轨道模型.模拟结果表明:改进型淘析器可消除现有淘析器出口附近的短路流:加长对流直管段,增加了气固对流时间,强化了气流对粒料表面的剪切作用;淘析区加入格栅,既规整流场,消除静电吸附,又通过碰撞振动提高了粒料表面粉尘的分离程度.     

喷动床内气固两相流动进口旋流效应数值模拟

为了研究喷嘴进口气体旋流效应对喷动床内气固两相流动特性的影响规律,采用数值模拟方法进行研究分析.通过欧拉-欧拉双流体模型和颗粒动力学理论对气固两相流动进行模型处理,分别对常规喷动床及带旋流器喷嘴喷动床进行模拟分析与对比.研究表明:喷嘴进口气体旋流效应显著地强化了喷动床内颗粒的径向运动,能有效消除柱锥区的颗粒堆积现象,扩...     

双相不锈钢管固液两相流动腐蚀的数值模拟

在碳钢流动腐蚀数值模拟的基础上,针对管道流动体系,对固液两相流条件下双相不锈钢的流动腐蚀进行了数值模拟.模拟了固液两相流体动力学过程和双相不锈钢腐蚀动力学过程,模拟计算得到的腐蚀速率与实测值基本一致,表明建立的两相不锈钢流动腐蚀的综合数学模型是正确的,揭示了两相流中双相不锈钢的流动腐蚀机理,并进行了实验验证.两相流中双相不锈钢流动腐蚀的加剧主要是由于颗粒相的存在会大大强化液相流体的流体力学因素,导致钝化膜内传质速度加快所致.计算结果同时也表明,对于表面覆盖有钝化膜的材料的数值模拟,建立合理的流动腐蚀动力学模型是数值计算方法应用成功与否的关键.     

铁水连续预处理涡流反应器内液固两相流动特征的数值模拟

铁水预处理技术中反应器的设计至关重要. 采用k-e湍流模型与颗粒随机轨道模型相结合的两相流动模型,数值模拟了涡流反应器内铁水、反应剂的两相流动特征. 计算结果表明,选取本研究所用的反应器几何参数和运行参数,反应剂颗粒能有效地加入铁水中,与铁水较好混合,可达到设想的加料、混合、进而进行化学反应的效果.     

柱塞泵输送固液两相流管道的减振对策

分析引起柱塞泵管路振动原因,结合柱塞泵运行原理,通过增大缓冲罐的体积和柱塞泵气缸数量,加装防振管托,解决了柱塞泵运行连接管系振动。     

基于CFX的离心泵不同叶数对全流场的影响

以IS125-200-250型清水离心泵为例,在仅改变其叶片数的条件下,利用大型三维建模软件Pro/ENGINEER建立了叶轮、蜗壳、进出口的整机流道模型,选用清水为流体介质,基于ANSYS CFX软件,建立相对坐标下的时均连续N-S方程和带有修正系数的RNGκ-ε湍流模型,对该离心泵在不同叶数、不同工况下进行了流动数值计算,对比分析数值模拟结果和性能试验测得的流量-扬程、流量-功率特性曲线,同时预测了泵的水力性能,并与性能试验结果进行了对比分析,结果表明模拟结果与试验结果吻合较理想,满足工程需要。     

叶片数对离心泵性能影响的数值模拟

基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,对同一蜗壳分别匹配叶片数为4、6、8的3种叶轮离心泵以清水为介质进行数值模拟,获得了离心泵的外特性及静压分布.结果表明:相同流量下,H(Z=6)>H(Z=8)>H(Z=4),P(Z=8)>P(Z=6)>P(Z=4);在80～120 m3·h-1流量范围内,η(Z=6)>η(Z=4)>...     

液体射流泵内流场的数值模拟

借助CFDesign 9.0软件平台,基于有限体积法计算连续相控制方程,结合多相流模型中的流体体积模型以及可实现κ-ε湍流模型,对液体射流泵全流场进行了三维数值模拟。     

屏蔽泵后泵腔液体流动特性数值分析

采用SST湍流模型对屏蔽泵模型进行了数值模拟,对屏蔽泵后泵腔内速度场、压力场、轴向力和叶轮后盖板摩擦损失进行了计算和分析。结果表明:在径向压差作用下,后泵腔内流体速度随半径的增加而增加,中间截面流体速度大于两侧壁面;液体压力随流量的增加而减小,大流量下压力对流量变化更为敏感;轴向力在设计流量工况下最小,各轴向力分量随流量的增加而减小;随着流量的增加,后泵腔的盖板摩擦损失先减小后增大至定值;可以通过减小后泵腔间隙等措施来减小盖板摩擦损失。     

离心泵作液力透平的数值模拟

以多级液力透平的首级为研究对象,应用ANSYS CFX软件对泵和液力透平流场进行数值模拟,得到泵及泵作透平使用时的外特性曲线。由外特性曲线可知:液力透平最高效率点的流量、扬程、效率和比转速分别是泵最高效率点的1.93、2.35、1.30、0.73倍;当透平流量增加到65.7m3/h时才有功率输出,此时存在最小扬程84.5m,其流量和扬程分别是最高效率点的0.480、0.571倍。对液力透平的内部速度场和压力场随流量的变化进行分析可知:导叶入口存在二次流和回流,通过导叶的导流作用,导叶流道内的速度分布得到很好的改善;叶轮内部存在漩涡和脱流区,且脱流区的范围随着流量的增加而增大;透平内部的压力从导叶进口到叶轮出口逐渐减小,随着流量的增加压差逐渐增大,这和透平的流量-扬程曲线相吻合。     

浅谈射流泵内部流场数值模拟研究现状

水力射流泵是石油开采中一种重要的举升设备,由于其没有运动部件,结构紧凑,被广泛应用于复杂结构井和特殊井的开采。总结了射流泵工作原理、内部流动特点以及内部流场研究方法,论述了射流泵内部流场研究技术的发展现状。在归纳目前部分射流泵内部流场数值模拟研究成果的基础上,总结了目前研究方法存在的不足,为今后射流泵生产参数优化提供了理论指导和研究方向。     

搅拌槽内液-固两相体系的数值研究(Ⅰ)流场的数值模拟

Three-dimensional solid-liquid flow is mathematically formulated by means of the “two-fluid” approach and the two-phase k-ε-Ap turbulence model. The turbulent fluctuation correlations appearing in the Reynolds time averaged governing equations are fully incorporated. The solid-liquid flow field and solid concentration distribution in baffled stirred tanks with a standard Rushton impeller are numerically simulated using an improved “inner-outer” iterative procedure. The flow pattern is identified via the velocity vector plots and a recirculation loop with higher solid concentration is observed in the central vicinity beneath the impeller. Comparison of the simulation with experimental data on the mean velocities and the turbulence quantities of the solid phase is made and quite reasonable agreement is obtained except for the impeller swept volume. The counterpart of liquid phase is presented as well. The predicted solid concentration distribution for three experimental cases with the average solid concentration up to 20% is also found to agree reasonably with the experimental results published in the literature.     

基于FLUENT的有杆泵抽油流场数值研究

针对抽油泵上冲程流体进泵的全过程,在得出柱塞实际运动规律的情况下,根据国家标准建立抽油泵的几何模型,并进行网格划分和边界条件指定,结合动网格技术和 UDF 编程,应用计算流体动力学软件FLUENT对流体进泵的过程进行仿真和数值模拟,实现了柱塞运动和固定阀球运动与流场计算域的同步求解。得到不同时刻泵内流场的分布状况、泵内压力随时间变化规律和固定阀球的运动特性曲线。数值模拟的结果为抽油泵流道设计和工况研究提供了相关参考依据。     

基于拉伸流动的锥面磨盘混炼过程数值模拟

基于拉伸流动机理对串联磨盘挤出机的磨盘端面形状进行结构改进,并借助Polyflow软件对锥面磨盘与普通磨盘混炼过程进行数值仿真。结果表明:与普通磨盘相比,锥面磨盘形成的收敛流道内物料粒子容易产生拉伸流动,可以产生更强的剪切流场和拉伸流场,提高了流道内熔体物料的剪切速率和拉伸速率,可以获得更高的瞬时拉伸混合效率和平均拉伸混合效率,具有更强的拉伸分散作用,流道内物料粒子的混合效果更好因,此锥面构型磨盘混炼设备可以提供更好的塑化混合效果。