小机排汽对凝汽器喉部流场影响的三维数值分析

采用SIMIPLE算法和模型,基于大型通用程序FLUENT操作平台,对一凝汽器喉部进行数值模拟。在考虑内置低压加热器和给水泵汽轮机排汽等因素的情况下,通过对凝汽器喉部流场进行数值模拟,分析了小汽轮机排汽对喉部流场均匀性及流动阻力的变化,提出了减小汽阻的方法,对凝汽器喉部设计具有一定的参考意义。     

考虑小机排汽的凝汽器喉部流场的三维数值模拟

应用κ-ε模型并结合壁面函数法,对凝汽器喉部有低压加热器和汽动给水泵的小汽轮机排汽的布置形式进行了三维数值模拟.结果表明:由于棱台扩散角的作用,在出口截面的四个角处形成低速区.布置有低加后,入口的蒸汽来流在减速的扩散流动中,对低加形成绕流,在出口截面的低加正下方形成低速涡流区.而小机排汽的存在增大了喉部流场的不均匀性,在靠近小机排汽侧的出口截面又形成了两个局部低速区.同时,在额定工况下,小机排汽的存在使凝汽器喉部能量损失系数增大.     

管壳式换热器壳侧三维流场模拟

建立了管壳式换热器的简化模型,利用ANSYS模拟软件,对管壳式换热器的壳侧三维流场进行了模拟计算,得到了不同排列方式下及入口流速的情况下换热器模型的壳侧流场,并用实验测得的换热器壳程总压降进行了对比验证,证实了结果的可靠性。分析了管壳式换热器换热管的两种不同排列方式下流场的差异和流场对换热器失效的影响,提出了换热器管束失效的预防措施。     

蒸汽发生器二次侧下降段流场特性分析

为深入了解蒸汽发生器二次侧流动特性,利用CFD专业计算软件,采用RNG k-ε湍流模型,对蒸汽发生器二次侧下降段的流动进行了数值模拟。结果表明,二次侧给水与再循环水在锥段处较短的距离内即开始产生交混,至锥段出口处时已经混合得较为均匀;在直管段处,热侧和冷侧的温度交混主要集中于交界面附近一相对稳定的区域内;相对而言,冷侧有较大的温度梯度,其影响范围也较大;热侧和冷侧的温差作用导致了给水从冷侧向热侧的质量流量转移,并且随着轴向位置的降低,其转移的质量流量逐渐增大;非均匀给水方式下,热侧和冷侧的下降段实际出口流量与初始流量之比均存在一定的偏差。     

基于FLUENT的管壳式换热器壳程流场数值模拟研究

利用ANSYS参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型,在ANSYSFLUENT中对管壳式换热器壳程流体的流动与传热进行了数值模拟计算,得到换热器壳程流体温度场、速度场和压力场;分析了折流板间距及弦高对换热效率和壳程流体压降的影响,对于设计传热效率高、流体阻力小的换热器进行了有益探索。     

不同蒸汽流场下凝汽器传热系数的数值计算

针对不同的凝汽器入口蒸汽流场，采用有限差分方法计算凝汽器的传热系数和端差．指出合理的流场会使传热系数增加，为凝汽器设计和改造提供参考．     

蒸汽通道宽度对凝汽器优化布管的影响

以某凝汽器为研究对象,数值模拟其壳侧蒸汽的流动情况,研究了凝汽器留有的蒸汽通道宽度对凝汽器壳侧蒸汽流动以及凝汽器压力的影响.凝汽器蒸汽通道宽度的设置应以使得其内的蒸汽流速适中为宜,流速过大会导致蒸汽流动的不均匀性,增大汽阻;过小会使得蒸汽在管束区内的流动偏低,降低换热效果.     

稠油热采注蒸汽分配器的流场数值模拟

了解蒸汽分配器内的流场分布,比较一分三立式蒸汽分配器与一分三球形蒸汽分配器的分配效果。通过Fluent对一分三立式蒸汽分配器与一分三球形蒸汽分配器内部的流场进行数值模拟,分析分配器内密度分布、气相体积分布与速度场对蒸汽分配效果的影响。数值模拟结果表明,在蒸汽的干度与流量分布过程中,一分三球形蒸汽分配器要优于一分三立式蒸汽分配器。建立的一分三球形蒸汽分配器可为实际现场作业及高温高压球形分配器的建造提供参考。     

涡轮分级机内腔流场的数值仿真研究

涡轮分级机内腔流场的研究是一个非常复杂而又重要的问题，针对FW-Φ150型强制涡卧式涡轮分级机的内腔流场，利用最新的CFD技术，建立起分级机叶片间的三维旋转流场模型，分别进行了叶片形状为直型和带后弯导板型时的数值模拟计算。结果表明，当采用后弯导板的叶片形状时，混合气流通过两叶片间流场会产生一种正方向的涡旋，它可以抵消使用直叶片时由于涡轮高速旋转而不能克服的附加反方向涡旋，从而使流场更加稳定，容易形成整流。该研究为开发适合亚微米级的高效精密分级机提供了一定的理论依据。     

燃烧室下游流场优化数值模拟研究

建立燃气轮机燃烧室点火前的流体流动计算模型,利用计算流体力学软件,对3组不同速度流体的流动情况进行了模拟计算分析燃烧筒流道内的速度场,压力场,对比燃烧筒内在不同压力和速度下流场内流体的流动,模拟计算区域的流场,然后实际进行点火实验,验证模拟结果,发现流场分布最均匀最有利于点火.     

浑水水力分离清水装置进口及底孔对流场影响的数值模拟

为研究浑水水力分离清水装置的进口尺寸、进口流速和底孔孔径发生改变时对流速场的影响,采用重整化群k－ε模型对装置内的清水流场进行了3维数值模拟。模拟结果表明：流量不变的情况下进口尺寸的增加将会增加柱体区的切向流速和锥体区的径向流速,装置对进口流速的变化较为敏感,因此处理较大流量时应该优先考虑增加进口尺寸;底孔孔径的增加将会增加锥体区的切向及轴向流速,有利于装置中泥沙的排除,但同时将会导致清水溢出量减少。     

梅花形孔板支撑换热器壳程流场的数值分析

提出了梅花形孔板支撑换热器壳程的单元简化模型,应用CFD软件FLUENT对换热器进行数值分析,得到流场、温度场的细观信息,通过不同跨距折流板的数值模拟,拟合出相应公式,为梅花形孔板支撑换热器的结构优化设计提供了依据.     

导流装置对直接空冷凝汽器单元空气流动与换热性能影响的数值研究

针对600 MW直接空冷凝汽器单元在受到环境风影响下,轴流风机进风量减少以及翅片管束出口温度分布不均匀的现象,采取在空冷单元风机出口和挡风墙底部同时加装平直矩形导流板的措施加以改善。运用Fluent软件对内部和外部加装不同数量导流板后的空冷单元进行了数值模拟。结果表明,在环境风影响下,空冷单元内部和外部同时加装导流板,不仅能够增加轴流风机进风量,降低翅片管束出口局部高温区的温度,而且能够使空冷单元内部流场更加均匀。     

抽水蓄能电站泵工况全过流系统流场数值模拟

为了更加全面分析抽蓄电站泵工况流场特征,建立包括引水隧洞、调压井、高压管道、水泵水轮机组与尾水隧洞的全过流系统几何模型.采用考虑重力作用的控制方程结合、-∞SST模型对其不同单机抽水工况进行3维湍流数值模拟,与模型试验换算结果进行对比,计算并分析了各个过流部件的水力损失.结果表明:考虑重力作用的数值模拟得到的流场分布状态更贴近实际,额定工况效率误差为0.9％,扬程误差为1.0％,其它工况效率和扬程的最大误差分别小于3.5％和3.0％.抽蓄电站水力损失主要发生在机组段,而输水系统水力损失相对较小,平均约占总水力损失的10.4％.导叶开度相同时,不同工况机组段水力损失的诱发因素不同,小流量工况水力损失主要因为转轮进口流态紊乱,出口流场不均匀;而活动导叶开度较小,流速过大是大流量工况水力损失主要成因.     

叶栅内部粘性流场的数值模拟

提出了一种求解叶栅内部粘性流场的新方法,并用该方法求解了任意曲线坐标系下的时间相关Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程,该方法采用有限体积离散,对无粘通量采用Ｃｈａｋｒａｖａｒｔｈｙ－Ｏｓｈｅｒ的三阶精度ＴＶＤ格式,对粘性通量采用中心差分格式;并且在边界处理上采用直接将边界条件施加于物理边界上的方法,使得边界条件更加符合真实情况,对叶栅内部粘性流场的计算表明,该方法能够反映叶栅内部的流动情况。     

风力机流场速度数值模拟

为了研究风力机在不同来流风速下和额定风速下运行时的尾流情况,采用数值模拟计算的方法,对美国可再生能源实验室(NREL)5 MW风力机进行建模并选择不同来流风速进行数值模拟计算.通过模拟计算数据可以看出,风力机下游的风速在0D~4D区域内恢复迅速,在4D~12D区域内恢复缓慢,在12D~16D区域内恢复迅速.其中,在风力机下游6 D距离处,来流风速恢复到接近来流风速的60%,在20D处恢复到来流风速的92.8%.由此表明,初始来流风速越大,风力机下游风速越容易恢复到初始风速,并且可以认为在下游20D处下游风力机不再受上游风力机的影响.     

连铸中间包内流场与温度场的数值模拟

针对国内某钢厂中间包,利用CFD软件FLUENT研究该中间包内传输现象,计算挡墙对中间包流场和温度分布的影响,结果表明设置合适的中间包挡墙,能明显改善中间包内的流场和温度场.     

旋流燃烧锅炉炉内流场的数值研究

某电站2×600 MW机组锅炉采用了轴向旋流燃烧器,前后墙布置,对冲燃烧.为了更好地了解旋流燃烧锅炉的性能,采用数值模拟的方法对该锅炉炉膛内的流场进行了分析计算.结果表明:采用旋流燃烧器,在锅炉炉膛出口沿宽度的流场分布相对较均匀,仅在两侧速度稍大.另外停投不同层的燃烧器时,对炉内空气动力场及炉膛出口流场影响不大.     

Research on Numerical Simulation for Flow Field in a Jigger

Jigger is the main equipment in coal processing industry in China, which is developed towards large-scah device. By using the homemade device LTX-35 jigger as a model employing mesh division with non-orthogonal mesh for different kinds of through-flow passage, and completing the numerical simulation with the computational fluid dynamics (CDF) software-PHOENICS, the velocity distribution in different flow fields resulting from guide plates of varied structures are obtained. The results from the simulation show that 1 ) the degree of velocity uniformity of the flow field can he improved if a flat guide plate is replaced by a curved one in the jigger ； 2) the best result can he achieved by using a semicircular guide plate.