基于Fluent的海洋溢油数值模拟研究

针对海洋溢油扩散问题,基于Fluent模拟软件,建立二维数值水槽,分析比较不同海流速度和不同含气率条件下油气混合物的输移扩散特性。计算结果表明,海流速度越大,油滴尺寸越小,油气混合物的扩散面积相对较大;含气率越大,溢油上升的速度越大,油气混合物的扩散面积就相对较小。此数值模拟研究可为海上溢油回收工作及环境污染防治提供参考依据。     

超声波流量计的测量误差

节能测试是节能的一项重要的技术基础工作,近年来我国这方面的技术有了较大的进展,但鉴于国家有关部门尚未制订和颁布统一的测试方法和标准,广大的节能工作者都渴望有一个互通信息、交流经验的园地,在1987年9月22日的全国“节能测试和节能诊断技术交流会”的建议下,我刊受国家经委能源局的委托,将从本期起开辟专栏不定期地刊登这方面的文章和信息,欢迎涌跃投稿。     

基于CPLD的超声波流量计的设计与实现

采用时差法流速测量机理,设计了基于EPM7064AE并采用MSP430单片机作为微处理器的超声波流量计.实验结果证明:该超声波流量计具有始动流量小、压损小、功耗低、工作可靠、功能齐全等优点,具有较好的市场应用前景.     

基于Fluent的多种生物质颗粒燃烧数值模拟

基于ANSYS FLUENT(有限元商用计算流体力学)软件模拟烟煤、花生壳、落叶松、玉米秸、稻秆和棉秆6种颗粒在圆筒形燃烧室中的燃烧。对比分析了这6种燃料颗粒燃烧时燃烧室内各截面温度、不均匀系数、氧气质量分数和NO_x质量分数分布。模型燃烧室直径为1 m,长度为10 m。在燃烧室中心径向0.125 m范围内燃料颗粒通过流速为50m/s的高速气流以0.1 kg/s的质量流量喷入燃烧室,在径向0.125~0.5 m范围内通入流速为15 m/s的空气。燃料颗粒粒径为40μm,密度为1 200 kg/m~3。研究表明:高热值的燃料在各个截面上的最高温度均高于低热值燃料,烟煤、花生壳、落叶松、玉米秸、稻秆和棉秆燃烧时燃烧室最高温度分别为2 643.26、2 260.37、2 190.83、2 163.35、2 130.37和2 060.83 K;生物质燃料的温度分布均匀程度优于烟煤;生物质燃料产生的NO_x明显较少,其中棉秆最少;在余气系数均为1时,各燃料燃烧时燃烧室内最高温度均有所提高,但是整体仍然满足高热值燃料温度高于低热值燃料的规律。     

基于Fluent的自由液面搅拌流场数值模拟

基于fluent6.3仿真软件,采用滑动网格+多相流模型对无挡板圆柱容器、有挡板圆柱容器及无挡板方型容器搅拌流场进行了数值模拟,仿真研究了不同转速和挡板宽度对流场及液面形状的影响。仿真研究表明,该模型既适用于液面形状变化的强环流搅拌过程,也可用于液面近似为水平的完全挡板搅拌过程。由于该模型综合考虑了搅拌过程液面形状的变化,所以其流场仿真结果更为合理可信。     

基于Fluent螺旋槽管的传热特性数值模拟

根据螺旋槽管的结构特点及传热特性,建立了三种不同槽口形状的螺旋槽管与光滑管换热器的三维模型。以水为工质,运用 Fluent流体分析软件,采用k-ε湍流模型,研究了三种不同槽口形状的螺旋槽管与光滑管换热器在换热过程中的速度场和温度场,得到了不同槽口形状和光滑管的壁面Nusselt数。结果表明。在相同壳程和雷诺数的情况下,螺旋槽管比光滑管的换热能力提高了6．7％-37．6%,其中三角彤槽和矩形槽螺旋槽管的换热能力提高最大,从而强化了传热。为谊产品的理论进一步研究和实验研究奠定了基础,为谊产品的设计和推广应用提供了依据。     

基于Fluent的辫状水槽水流三维数值模拟

为研究辫状河道水流运动规律,应用计算流体力学Fluent软件,基于Realizable κ-ε湍流模型及水气二相流流体体积函数法(VOF)模型,建立了辫状水槽水流的三维数学模型,模拟了辫状水槽4种工况下不同尺寸的流场分布,并对比分析了数值结果与实测资料。结果表明,数值模拟能较好地反映流场分布规律;支槽分离区的尺寸与支槽宽度、水深位置及支槽中间沙岛长宽比相关。     

基于时差法的超声波流量计在矿井中的应用

本文基于时差法,以超声波流量计为研究对象,通过仿真与理论相结合的方式,研究矿井中的超声波流量计在流体中的测量特性。超声波流量计通过超声波在流体中顺流与逆流传播的时间之差求出超声波的传播速度,实现流体流量的测量。本文采用COMSOL多物理场仿真,建立管道模型,定义管道流场内的各项参数,利用求解器计算,通过仿真可以得到管道流体中的声压随时间的变化情况,从而分析超声波在流体中的传播特性,本文研究结果可为后期矿井超声波流量计的研究提供一定的参考价值。     

基于Fluent的LNG船舶天然气焚烧装置数值模拟

基于Fluent计算软件,对某型天然气焚烧装置（ gas combustion unit,GCU）进行数值模拟研究,分别在最高工况和最低工况下,以100%、70%、30%等3种CH₄体积分数进行仿真模拟,对燃烧后温度场、速度场和CH₄体积分数分布进行数值模拟。模拟结果表明：在最大工况下,随着蒸发气（boil of gas,BOG）中可燃物组分的降低,排气温度降低,高温区段变短,CH₄扩散区域变小,火焰长度变短,宽度无明显变化;在最小工况下,火焰不再聚拢成型,随着BOG中可燃物组分的降低,排气温度降低,高温区域无明显变化。     

电加热沼气池试验研究和Fluent数值模拟

为了寻找合适的研究太阳能加热沼气池系统的数值方法,为太阳能集热器的选择提供依据,作为基础性研究工作,建立了电加热沼气池实验台,并利用Fluent软件对系统内的换热过程进行了数值模拟。在数值模拟之前,通过计算热量平衡来分析试验数据并对有偏差的数据予以修正,然后采用修正的试验数据,编写UDF表征动态边界条件,通过瑞利数的判断选用标准湍流模型,数值求解系统的非稳态过程。数值模拟结果:模拟过程基本反映了试验情况,模拟数据与试验数据吻合良好,二者误差在1%以内。该数值模拟分析准确,方法可靠。     

超声波流量计和电磁流量计各自特点及区别比较

通过对超声波流量计和电磁流量计概论、工作原理、分类和工作性能区别的比较,揭示了中国现阶段两种最常用流量计的特征和不同优势.     

基于Fluent的省煤器输灰管弯头流场数值模拟

针对火力发电厂粉煤灰气力输送时经常发生管道弯头磨穿的情况,设计了特殊几何结构的防磨弯头.选取两种不同几何结构的弯头,对其内部的气固两相流流场进行了数值模拟,并对其防磨特性进行了比较分析.     

基于Fluent软件动网格法的瓦斯继电器内部流场模拟

鉴于瓦斯继电器误动故障频发,重瓦斯整定值的确定无相关理论支撑,且标准陈旧,针对某国产瓦斯继电器,应用Fluent软件中用户自定义函数(UDF)搭建了一个基于动网格法的计算平台,模拟了试验台无法提供的极端工况下重瓦斯报警过程,以得到继电器内流场细节。研究为整定值标准的制定提供了参考。     

基于Fluent的低雷诺数突扩圆管流场的数值模拟

针对突然扩大的管道流动这一流动现象,使用hypermesh软件建立了突扩管的物理模型,在低雷诺数条件下应用Fluent对水流的管路突扩情况进行了不同雷诺数和不同扩张比下的管内流体的流动形态数值模拟。通过Ensight和Grapher等后处理软件对计算结果进行了图像和数据的处理,分析了管路突扩回流时速度和压力的分布情况,总结了突扩管的阻力系数变化规律。模拟结果可以很好地反映突扩管流的基本特征,对生产中相关产品的改善提供理论依据。     

基于Fluent的WNS型燃气锅炉炉膛燃烧特性的数值模拟

通过利用Gambit和FLUENT软件,针对过量空气系数为α=1.0、1.2、1.4三种工况,对WNS型燃气锅炉炉膛内的火焰温度场、火焰外形尺寸以及燃烧过程中的氧气、二氧化碳、氮氧化物等组分进行模拟计算和分析,了解WNS型燃气锅炉的燃烧特性,得出结论,对于指导燃气锅炉的设计及运行,具有一定的工程应用价值。     

基于Fluent模拟对Aspen设计的某热风炉的设计优化

本文利用Fluent商业软件模拟并优化了基于Aspen软件设计的热风炉节点参数。采用三维非预混PDF燃烧模型,封闭的Standard k-ε湍流模型方程,P-1辐射模型计算了炉内的气体化学燃烧反应。通过模拟计算了初始烧坏燃烧器的炉子流场,借此以改善配风及炉体结构,优化了热风炉出口温度及氧浓度。结果表明优化后的温度场更加有利于设备和后续工艺的长期运行,优化后的氧浓度场更加有利于后续工艺的运行。     

基于CFD的篱笆下游风力机安装位置及高度的研究

利用CFD方法,考虑不同入流角、风剖面和地表粗糙度的影响,对篱笆下游的流场特征进行模拟计算。分析:3种入流角时,篱笆下游湍动能分布情况;2种入流角时,42个参考位置处的风加速因子和湍流强度随高度的变化规律,得到风力机安装的合适位置和高度,最后通过实验验证了模拟结果的正确性。结果表明:避开湍流区,篱笆下游风力机的安装高度至少要高于篱笆0.5 H(H为篱笆高度);篱笆下游水平方向上(1~2.6)H的区间内和垂直方向上高于篱笆(0.5~2)H区间内均可安装风力机且输出功率会增加。     

基于Fluent软件的束腰型生物质粉燃烧机温度场、污染物排放模拟研究

文章针对一种额定喂料量为150 kg/h的束腰型生物质粉燃烧机,通过建立其数学模型,基于Fluent软件研究不同束腰型结构倾角、束腰口间距和过量空气系数等参数对束腰型生物质粉燃烧机燃烧性能的影响。研究结果表明:束腰型生物质粉燃烧机出火口的物质的平均质量浓度和CO浓度均比直筒型生物质粉燃烧机低,当束腰型结构倾角分别为15,30,45,60°时,CO浓度仅为直筒型生物质粉燃烧机的5%,2.6%,2.8%和1.6%;当束腰口间距分别为0.4,0.5,0.6,0.7 m时,束腰型生物质粉燃烧机出火口的物质的平均质量浓度以及CO_2和O_2浓度相差不大,但是,随着束腰口间距的增大,平均温度呈现出先升高后降低的变化趋势;随着过量空气系数的增大,出火口的平均温度以及CO,CO_2和NO浓度显著减小,物质的平均质量浓度和O_2浓度有所增大;当束腰型结构倾角为30°,束腰口间距为0.5 m,过量空气系数为1.2时,束腰型生物质粉燃烧机的燃烧效果较好。     

家庭采暖暖气片应安装流量计

冬季供暖是北方居民日常生活中的一件大事 ,若暖气管道安装流量计 ,供热部门以流量收取采暖费用 (同时考虑暖气片数目的多少 ) ,则每年节煤可达原采暖用煤的 30 %左右 ,节约了大量的煤炭资源。此项措施节能环保、潜力巨大 ,利国利民并且施工简便     

基于CFD的非标准孔板流量计的数值模拟

为了获得一种在性能和节能方面都较优的非标准孔板,以计算流体力学(CFD)为工具,模拟了标准孔板流量计与一类两通道非标准孔板流量计的内部流场,并探究了两大类孔板分别在β=d/D为0.5和0.7时的流出系数随雷诺数的变化规律,并与由Reader-Harris/Gallagher(1998)公式计算出的流出系数进行比较。结果表明:数值模拟的结果与按理论公式计算的结果相差较小,反映了模拟结果的正确性,比较两类孔板的模拟结果可知,两通道非标准孔板具有低临界雷诺数,永久压降低等优点。因此模拟结果为孔板的理论分析和实验研究提供了新的思路。