旋风分离器两相三维流场仿真

使用商业CFD软件STAR-CD,建立了排气管插入深度不同的三种切向进口式旋风分离器内部流场k-ε双方程湍流模型,对切向进口式旋风分离器内部流场进行了模拟。通过分析排气管插入深度对旋风分离器流场的影响,得出了旋风分离器中的压力和速度分布,以及粒径为20μm和2μm的SiO_2尘粒运动轨迹,为旋风分离器的设计和优化提供了重要的理论依据。     

高效旋风器降阻条件下的流场特征

详细测定了带有笼式减阻杆件的高效旋风器内的气流场，对增设减阻杆件前后的器内流场做了对比，指出了置有这种减阻装置的旋风器的流场特点，简要分析并讨论了这种减阻方式的降阻机制。     

双进口旋风器内流场的实验研究

针对旋风器内气流轴不对称问题，从结构上改单进口为双进口。本文对比单进口旋风器，给出双进口旋风器内流场测定的试验结果，表明双进口结构的旋风器流场呈准轴对称，它比单进口旋风器更有利于提高分离效率和降低压力损失。     

Processing of chromite ultra-fines in a water only cyclone

In the present investigation, an attempt is made to examine the interdependencies among the operating parameters and their interactional effect on the separation performance of a water-only cyclone for treating ferruginous chromite fines. Statistically designed experiments are carried out, and empirical models are developed for the critical response parameters, i,e., yield(%) to underflow, grade(%Cr_2O_3 and%SiO_2)and Cr:Fe ratio of the underflow stream. Further, using these empirical models, operating regime of the process parameters is optimized to obtain the peak performance of water-only cyclone. Also, efforts are made to validate the prediction models with the experimental results.     

方型卧式分离器的试验研究

为探求方型卧式分离器的性能，对它在不同运行风速和不同固体颗粒浓度下的分离效率和压降进行了试验研究．结果表明，在试验参数范围内，分离器的分离效率和压降随分离器入口风速的增加而增加，受入口颗粒浓度的影响不明显，分离效率与方型卧式分离器的出气形式有关；对粒径大于100μm的固体颗粒，方型卧式分离器的分离效率在90％以上，压降小于1000Pa．同时建立了一个计算方形卧式分离器分级效率的简单数学模型，计算结果与试验数据符合较好．     

石膏旋流器分离粒度模型建立研究

针对火力发电厂WFGD系统中的石膏旋流器,基于旋流器的分离面是零速包络面与溢流管内径所形成的圆柱面的交界面的思想,对各关联公式进行了有效的推演,获取了分离粒度模型,并通过经验优化,建立了综合反映旋流器结构参数、物性参数和操作参数的分离性能的定量描述模型.该模型计算结果与试验结果的相对误差和其他传统经验模型的相对误差相比...     

强化旋风器内的静电场

对采用笼式放电极的电强化旋风器模型作适当简化后，给出了极间电流为零时器内电场分布的解析解，并比较了四种不同电晕极配置下空间电场强度和近板场强分布，指出了较好的匹配方式。     

方形卧式分离器的PIV流场试验研究

应用粒子成像测速(particle image velocimetry, PIV)技术对方形卧式分离器的内部流场进行了测量，得到分离器内典型的颗粒运动分布状态.采用灰度互相关法处理试验图像数据，得到分离器内3个不同截面的二维瞬时速度分布，结果表明在分离器内气流为顺时针旋流，中间流速高而边壁流速低，在分离器的右上角存在有角涡.根据试验结果计算了方形卧式分离器中间面的平均二维速度分布，与应用雷诺应力模型(RSM)数值计算模拟得到的分离器内气流速度分布进行了对比，结果表明除了近壁面区域差别较大外，其他区域基本吻合.     

旋风分离器进口回转通道气尘分离模型

针对短路流携尘降低除尘效率的问题,在进口结构采用了回转通道,以此降低进入旋风器空间的向心浓度梯度．对等截面和变截面两种通道形式的分离模型进行了分析,给出了分级效率计算公式及算例     

The Numerical Simulation of the Flow Field in a Cold Model of Five-stage Cyclone Preheater and Precalciner System

The flow field in a cold el of 2500 t/d five- stage cyclone preheater and precalciner system was numerically simulated. Renault stress model (RSM) turbulent model was adopted to simulate the flow field,and a hybrid mesh scheme was selected to generate calculation mesh. With the first order upwind difference, fienite-volume method was used to convert turbulent equations into difference equations pressure-velocity coupling which were solved by the classic simple algorithm, and during the course of numerical solution, mesh self-adapting technology was applied. The main flow field structures of the whole system and each part of the cold model were studied by analyzing the simulation results.     

台风强度变化最快时涡度的解析解

利用旋转坐标系中的基本方程推导得到动能方程,通过动能的局地变化率定义刻画台风强度变化率的能量泛函,对泛函作变分得到Euler-Lagrange方程.分析方程可知,当台风强度变化率达到最大时,摩擦力、气压梯度力、重力和动能梯度满足四力平衡关系.因此,这四个力确定的向量可以作为台风强度的预报因子,更准确地确定台风系统强度变化率达到最大的时间点.进一步通过风场变分分解提取到有旋场中的最大涡旋,得到台风强度变化最快时涡度和流场的解析解,对研究台风发展过程中速度的变化趋势和台风的空间结构具有实用价值,为台风路径和强度预报提供了一定的理论指引.     

Numerical simulation of the flow field in a dense-media cyclone

An analytical study of the flow and pressure fields inside a small-diameter dense-media cyclone is presented.The simulations were done with the help of the CFD software FLUENT.The following conclusions were reached: the tangential velocity tends to increase when moving from the center toward the exterior.The velocity then begins to decrease when the maximum velocity point is reached.The velocity field divides into two different sections; an inner swirling zone and an outer swirling zone.The axial velocity points down at the wall and gradually decreases toward the bottom.Continuing toward the bottom, the axial velocity passes through zero and then gradually increases in the opposite direction.In the cyclone's central zone, the pressure is negative and the suction of air allows an air column to be formed therein.At the center of the radial negative zone the pressure drops to its lowest value-phenomenon that has been verified by theoretical analysis.Some discrepancies between the observed data and the simulated data are noted when an analysis in made on a cyclone operating with either fresh water only or with water with added heavy particles.     

涡壳式旋风预热器单体三维气相场的数值模拟

借助流体力学计算软件,对新型干法水泥生产线上普遍采用的五边形入口、三心大涡壳式旋风预热器,模拟计算了其内部的气相流动行为.针对该类型旋风预热器本身非轴对称性、内部流场为三维强旋流的特点,在结构建模时,采用非结构化四面体网格离散计算域;在计算模型的选择上,采用雷诺应力输运模型.模拟计算结果表明:与其他领域应用的旋风分离器相比,五边形入口、三心大涡壳式旋风预热器内筒入口附近次级流动相对较弱;其内部的切向速度是经过涡壳的收缩引导使气流切向旋转迅速加速达到峰值;推算出模拟用Ⅰ级旋风筒的阻力系数ζ≈9.22.     

旋流式气力分级机的研究（一）

在自行设计的旋流式气力分级机模机上，测试分级室内切向、径向、轴向三维速度场及静压、全压压力场；得出速度分布规律；找到平衡面位置；引入分级粒径概念，导出其理论计算公式，可指导分级机结构尺寸设计及运行。     

气液旋流分离中两相流动模型的理论研究

气、液旋流分离过程是气、液两相的三维强旋流运动,以漂移流动模型和颗粒轨迹方程为基础。采用欧拉-拉格朗目方法建立一种新的气液两相流动机理模型,该模型可以用来直接计算气液旋流分离器内部流场中连续相、分散相（液滴）的速度分布情况,通过计算能够预测旋流器内部浓度分布情况,并通过对影响气液分率效率的主要原因一出口气体中的液滴夹带情况进行分析计算,预测旋流器的分离性能。     

静电强化旋风器合理结构的研究

设计了一种以框架结构作为电强化所需电晕装置的新型静电旋风除尘器。测定了增设新型电晕减阻框架前后旋风器内气流流场,对这一种框架所产生的显著降阻效果及对分级效率的影响作了分析。在上述实验研究的基础上,通过适当的简化,对新型静电旋风器内的电场分布做了探索性的理论计算,比较了四种不同电晕极匹配下的电场分布特征。研究表明:通过这种方式的电强化可以显著降低旋风除尘器的阻力和提高其除尘效率。     

外旋32型刹克龙内流场的数值模拟

应用PHOENICS程序,采用三维贴体网格,Chen-Kim湍流模型对外旋32型刹克龙内气相流场进行了三维数值模拟.数值模拟结果与实验数据基本相符,对比发现Chen-Kim模型较适合于模拟涡旋流动,可以用来进行旋风分离器的流场模拟.     

操作参数对液-液旋流器内部流场及分离性能的影响分析

为了进一步研究液-液旋流器操作参数对其内部流场及分离性能的影响,用FLUENT流体分析软件,采用雷洛应力模型(RSM),对不同的进口流量及底流口压力分别进行了仿真研究,得到不同操作参数下的内部流场情况,并据此分析其对液-液旋流器内部流场及分离性能的影响。     

套管排气管型旋风分离器性能的数值模拟研究

利用CFD技术对新型套管排气管型旋风分离器的性能进行了研究.在两相流的研究中采用了相间耦合的随机轨道模型.研究结果表明:该新型旋风分离器比普通型的流场的静压分布更有利于阻止灰斗内气流的返混;可排出两种不同含尘量的净化气体,内排气管排出的净化气体的含尘量较外排气管低、且随着内管直径的减小而降低,内排气管的总压降比外排气管大、且随着内管直径的增大而逐渐降低;通过改变内排气管的直径可以控制从内排气管排出气体的含尘量,便于后续分级处理.     

基于热流密度的钢坯加热节能控制模型研究

本文基于钢坯加热的热流密度分布关联加热能耗的原理,提出一种重建加热钢坯表面的热流密度分布曲面模型的方法,以期将来能通过它建立热流密度概率密度分布曲面,调整热流密度概率密度分布曲面的权值来达到钢坯加热节能控制的目的。