洗涤冷却室液池内气液流动特性的模拟研究

为了更好地揭示水煤浆气化炉洗涤冷却室内合成气体穿越液池的多相流动特性,运用流体体积模型对顶部浸没气体射流过程进行了动态模拟,详尽分析了在不同气流速度和不同突扩比下的流场形态、演化过程以及该过程的流动特性,并将计算结果与试验结论进行了对比.研究结果表明:该过程是一个突扩的、存在逆压力梯度和负浮力的顶部浸没气体射流流动过程;气体的最大冲击深度与气体出口动量通量之间呈幂函数关系;随着突扩比的减少,合成气对液池内水的扰动加强,液滴和气泡增多,液面升高.计算结果与试验结果一致.     

水煤浆气化炉洗涤室内气体穿越液池过程颗粒分布的数值模拟

水煤浆气化炉洗涤室内含固态渣的合成气在穿越液池的过程中得到了洗涤净化。研究气化炉洗涤室内颗粒的运动及其分布规律,对提高合成气的洗涤效果具有重要意义。将计算流体力学方法、直接模拟蒙特卡洛方法相结合,在Euler-Lagrangian框架下建立三维数学模型,对气化炉洗涤室内的气液固三相流动进行了模拟计算。在实验验证的基础上,揭示了不同运行工况、不同粒径颗粒以及不同颗粒级配下的颗粒数密度分布特性。研究表明：沿洗涤室高度方向颗粒数密度分布总体呈下降趋势,在洗涤室液池内颗粒数密度分布存在波动形式;大粒径颗粒在液池中易于沉降,对其具有较好的洗涤分离效果。而小粒径颗粒的沉降性较差,易产生悬浮;颗粒级配的改变对洗涤室液池内颗粒数密度分布影响较大。     

复合型洗涤冷却室内液滴夹带规律研究

对复合型洗涤冷却室内气相液滴夹带过程进行了冷态实验研究。考察了气体速度、雾化器的出水流速、降膜冷却水流量、雾化器空间位置等因素对气相液滴夹带分率的影响规律。研究结果表明,液滴夹带分率随床层表观气速、冷却水流速的增加均呈上升趋势,而其在径向上的分布相对较为均匀;雾化器数量从2个增为4个将使液滴夹带量降低约40%,即增加雾化器数量能有效降低气相的液滴夹带分率。通过实验数据拟合得出冷却室内液滴夹带分率与条件参数的经验关联式。     

强旋湍流气固两相流动的实验研究

以循环流化床为应用背景，采用三维激光颗粒动态分析仪(3D—PDA)对一方形截面分离器内的强旋气固两相流湍流进行了研究。结果表明：(1)方形分离器内的旋流流场呈中心为强制涡而边壁附近为准自由涡分布，在边角位置存在局部旋涡。颗粒在边角处的相互碰撞强化了该处的准层流脉动，使得湍流动能和局部湍流强度在边角附近取得较大值。其消耗了较多的能量，是造成分离器压力损失的主要区域之一，并有利于颗粒在边角约分离。(2)在分离器上部，垂直方向的平均下落速度的最大值靠近导流锥体的右侧(进口在左侧时)。在分离器中下部，最大下落速度在分离器的右壁面，截面中心部位速度方向向上，出现回流。     

破泡结构对洗涤室内气泡特性的影响研究

为优化控制水煤浆气化工艺中洗涤冷却室内的气泡特性,强化洗涤传热、传质效果,采用流体体积模型(VOF)对冷却室内的冷态气液两相流动进行数值模拟,分析了破泡板对气液两相流动、气泡平均湿周和气含率的影响,比较了破泡板平行、交错2种开孔方案的破泡效果。结果表明,增加破泡板能减小液位波动、破碎和扩散气泡,有利于增大气泡湿周;破泡板上交错布孔比平行布孔更有助于均布纵截面平均气含率。     

微矩形管道内气液两相流动的研究和应用

气液两相流技术是蒸发冷却电机冷却系统设计的关键问题,本文围绕电机空心导线内气液两相流动的研究展开论述,从经验模型和唯象模型两个角度叙述了近年来微矩形管道内气液两相流动取得的进展及存在的问题,并提出了新的研究方向.介绍了蒸发冷却电机在中国的发展现状和未来展望.     

铝银电池电液循环泵气液两相流动特性仿真

为进一步了解气液两相工况下的铝氧化银电池电液循环泵内部流动特性,选取比转数ns=63.7的某型铝氧化银电池电液循环泵作为研究对象,结合CFD数值模拟技术,基于CFX软件中的Eulerian-Eulerian非匀相流模型,对泵内部流动特性进行仿真计算,得到不同进口含气率工况下的中截面压力、气相体积分数分布及流线分布。结果表明：随着进口含气率增加,电液循环泵内流体分布不均匀度增加,叶轮对流体做功能力下降;循环泵内气相分布主要集中在叶片工作面进口区域,随着进口含气率变大,部分流道会被气体严重堵塞,导致泵的流量、扬程产生剧烈波动;随着进口含气率增加,旋涡、回流影响范围逐渐扩大,在旋涡、回流及气液两相滑移的相互作用下,流道内流线分布十分紊乱,产生较大的能量损失,造成扬程及效率下降。     

气液混相流技术的基础（流动部分）

Ⅰ一、前言气液二相流在核电站、锅炉、化学工业、低温技术流体装置等很多部门中都可以见到.因此,知道这些装置在规划、设计和运行上的许多特性是一件重要的事情。气液二相流的研究历史大约有40年。在此期间流动、传热特性的研究有很大的进展,因此对二相流的特性已经有了较为详细的了解.但是,在从事与气液二相流有关系     

侧边风对浓淡分离型预热室内气固两相流动影响的数值模拟

针对燃煤锅炉稳燃问题日益突出的现象,介绍了1种新型浓淡分离型稳燃器。在介绍气固两组流动物理和数学模型的基础上,对侧边风投入前后,浓淡分离型稳燃器预热室内的气固两相流动的变化规律进行了数值模拟,其结果对开发应用新型稳燃器具有一定的指导意义。     

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。     

气固两相流差压时间序列的混沌研究

利用混沌理论中的特征量——关联维数和Kolmogorov熵对文丘里管内的气固两相流差压时间序列数据进行分析,从特征量的变化研究了系统的混沌特性,得到了相关维数和Kolmogorov熵与差压的定性关系,研究从另一个角度证明了文丘里法测量煤粉流量的合理性。     

气液两相流液位调节器内部流场二维数值模拟

介绍了气液两相流液位调节器的工作原理及其在火电厂的应用.针对气液两相流液位调节器内部的复杂流场,利用计算流体力学商用软件PHONICS 3.4,选用к-ε湍流模型,对调节器内部压力场、速度场进行数值模拟,得到不同尺寸和类型的喷嘴对调节器内部流场分布的影响结果.模拟结果表明,喷嘴喉部直径越小,调节器前后的压损越大,喷嘴处的速度峰值越高.渐缩型喷嘴是理想的喷嘴类型.     

BBD 磨煤机气相流场的数值试验研究

基于４０．５３型直燃式双进双出（ＢＢＤ）磨煤机实际工况条件,首次对ＢＢＤ磨煤机流场进行了热态数值试验研究。通过研究磨煤机的填充率和进出口管道口径的大小,对其内部气相流场的运动规律有一定认识。文中总结出磨煤机内气相流场随磨煤机填充率和进出口管道口径变化的规律,为磨煤机的结构优化设计和实际生产中对磨煤机内部流场进行控制提供了有益的参考。     

喷雾干燥塔内两相流动特性的数值模拟研究

通过在喷雾干燥塔内加装均流板,优化塔内烟气与浆滴两相流动特性.利用Fluent软件包及RNG k-ε和Navier-Stokes方程,对优化后塔内的两相流动特性进行数值模拟.结果表明,干燥塔轴线位置烟气的平均速度最大,喷嘴位置及其两侧温度变化大;当入口烟气流速为4m/s时,塔内温度梯度变化最大,浆滴在塔内的充满度最高;随着均流板开孔区域直径的增加,塔内阻力逐渐减小,浆滴粘壁率先增加再减小.     

激冷室内合成气穿越液池过程流动特性与带水问题

采用三维数值模拟方法对德士古气化炉激冷室内合成气穿越液池过程的流动特性以及合成气带水等关键问题进行了研究，探讨了两管(上升管和下降管)间隙、气流速度以及液膜流速对带液量的影响。模拟结果表明：在进水流量保持一定的条件下，气流的带液量随着两管间隙的增加而减少，随着气流速度的增大而增大，并分别获得了带液量与两管间隙、带液量与气流速度的关系曲线；在两管间隙和气流速度一定的条件下，液膜流速对气流的带液量也存在影响，随着液膜流速的增大带液量先减少后增加。     

新型浓淡分离型稳燃器内气固两相流动的数值模拟

利用对新型浓淡分离型稳燃器内的气固两相流动进行的数值模拟,得出了不同预热室长度时其空气动力特性的变化,对开发应用新型稳燃器具有一定的指导意义。     

循环流化床内稠密气固两相流动的数值模拟

颗粒团聚是稠密气固两相流动中的一个重要现象，该文定义了颗粒团聚合力的概念来表征稠密气固两相流动中颗粒所受到的团聚效应，对单个颗粒进行了全受力分析，得到了聚合力的线形模型表达式。采用聚合力的线形模型，将两相流场分为稀相区和浓相颗粒团，将颗粒团视为整体离散相，文中数值模拟了循环流化床内的稠密气固两相流动，得到了床内颗粒团分布、颗粒团大小、床内空隙率、气相速度、颗粒相速度的详细分布，揭示了循环流化床内稠密气固两相流场的规律，以及循环流化床内两相流场的核心—环形流动结构。计算结果与前人实验结果相符并表明，采用该模型及其算法模拟循环流化床内稠密气固两相流动是可行的。     

水室挡板流阻试验研究

提出了按变体相似理论进行复杂形状阻力件的流阻试验方法。利用变体相似理论设计了水力模型并进行了流阻模拟试验,获得了AC600压水堆蒸汽发生器水室挡板流阻特性曲线,可供实际工程设计使用。     

超临界CFB锅炉炉内流场数值模拟

应用商业化的FLUENT软件对超临界600 MW循环流化床(CFB)锅炉的流场进行了模拟,以验证整个热循环回路流场的均匀性和二次风流场分布等.结果表明,数值模拟与理论分析较吻合,认为超临界600 MW机组CFB锅炉设计方案是可行的.