中浓度气力输送弯管压力降数值模拟研究

对于中等浓度气力输送90°弯管内的气固流动状态进行数值模拟研究,并对水平转垂直、垂直转水平,不同弯径比(R/D=1.5~6.0)的90°弯管,均匀和非均匀粉体颗粒流过弯管的压力降Δp进行了模拟计算。结果表明,在同一气体流速下,不同R/D的弯管的Δp变化显著;存在一个使Δp最小的R/D值。在模拟的条件范围内,弯管内粉体颗粒的速度分布随R/D变化。并讨论了不同R/D的粉体颗粒流动对弯管压力降及管壁磨损的影响。在同样操作条件下,对煤粉输送进行了弯管压力降数据模拟,其模拟计算结果与周建刚等人的试验结果吻合良好。     

基于Ansys Fluent及正交试验的90°弯管冲蚀影响因素分析

管道系统在物料运输过程中,受固体颗粒的冲蚀,常导致管道弯头失效。应用Ansys Fluent软件进行90°弯管冲蚀模拟,得出入口流速、颗粒质量流量、颗粒粒径、管道直径、弯径比均会影响90°弯管冲蚀率。采用正交试验方法分析得到冲蚀影响因素主次顺序为:入口流速颗粒质量流量弯径比管道直径颗粒粒径;通过方差分析得出,入口流速、颗粒质量流量对弯管冲蚀率的影响高度显著,入口流速、颗粒质量流量、颗粒粒径间交互作用不显著。     

基于正交设计的90°弯管冲蚀率多元非线性回归分析

研究90。弯管冲蚀率影响因素,应用Ansys Fluent软件数值模拟,得出入口流速、颗粒质量流量、颗粒粒径、弯径比、管径与弯管冲蚀率最佳曲线拟合方程;通过正交试验得出:入口流速对弯管冲蚀率影响程度最大;运用SPSS软件建立多因素共同作用影响90°弯管的多元非线性回归方程,回归方程相关系数高,能较好的表征各因素对冲蚀率的影响规律。     

90°弯管冲蚀磨损的数值模拟研究

利用FLUENT软件中的DPM模型,对含少量固体的90°液体管道内的冲蚀磨损情况进行了数值计算,得到了90°弯管中冲蚀磨损最严重的部位,并且流体对弯管的冲蚀磨损速率随着弯管中流体速度的增大而呈线性增加,随着弯管中颗粒含量的增加而呈线性增加,且弯管的最佳弯曲半径为R=1.5D或R=2D。     

超细分级机进料管内颗粒浓度分布特性的数值模拟

采用RNG k-e湍流模型和随机轨道模型,对SCX超细分级机进料管内颗粒浓度分布进行了数值模拟,探讨了入口固体浓度、入口气速、粒径等的影响. 结果表明,弯管出口附近颗粒浓度分布波动大,但在距弯管出口距离为6倍管径处波动趋于稳定. 整个竖直段任意横截面可分为高浓度和低浓度区域,且两区的无因次半径(r/R)有一定范围：X方向低浓度区为-1相似文献   

弯管气力输送炭黑的数值模拟与分析研究

建立炭黑浓相气力输送的数学模型,对炭黑在弯管中的流动状态进行数值模拟分析。结果表明,炭黑颗粒在弯管中的流动状态不稳定,应尽量减少弯管数量,且两个弯管的距离不宜太短;弯管最易磨损,弯管30°～60°外壁面处的压力最大,磨损也最大,可在弯管的易磨损部位附加可更换衬板来延长弯管的使用寿命;炭黑在弯管中的输送压降与弯径比（R/D）有关,当R/D=5时输送压降最小,最有利于炭黑的稳定输送和节能输送。     

沈阳工业大学科研成果介绍电催化氧化有机废水处理设备

为研究集输管道弯管应力集中区域的冲蚀现象,以30°弯管为例,先运用应力分析软件探求弯管应力集中区域;再运用CFD软件对应力集中处的冲蚀现象进行仿真模拟,通过改变入口流速、颗粒的粒径及质量流率,分析冲蚀速率的变动规律。结果表明:弯管应力主要集中在拐角处,且应力集中处的冲蚀区域呈“O”型分布;随入口流速、颗粒粒径及颗粒质量流率的增加,冲蚀速率均呈递增趋势,但不同粒径范围,其增加的速度并不相同,且颗粒质量流率的影响程度要略大于入流流速;弯管拐角外壁面同时承载压力、应力及冲蚀作用,而拐角内侧壁面压力及冲蚀均较低,因此拐角外壁面的破坏概率远大于内壁面,加强拐角外壁面的防护尤为重要。     

复合喷动反应塔气固反应区内循环特性

对复合喷动烟气净化塔内气固二相流动特性进行了数值模拟,得到了塔内气固二相流动特性。通过与传统反应塔对比,分析了复合喷动反应塔内循环的形成机理和气固主反应区流场分布特性。在此基础上,针对该型反应塔的工艺参数进行了优化研究。由结果可知,复合喷动反应塔可在气固主反应区形成良好的内循环,合适的回流区可延长颗粒塔内停留时间,有效增强内循环。回流区大小随入口风速的提高先增大后减小,并在入口风速为25 m/s附近存在最大值。烟气净化塔内颗粒停留时间随入口风速和颗粒粒径的变化均呈先增大后减小趋势,分别在入口风速为25 m/s、颗粒粒径为500μm时达到最大值。     

12Cr1MoVG高温过热器管排水压试验泄漏分析

在对12 Cr1 MoVG高温过热器管排产前试件进行水压试验的过程中,管壁开裂发生泄漏,通过宏观检验、金相分析、断口分析、显微硬度检测,综合分析后,确定了裂纹产生的机理,提出12 Cr1 MoVG弯管工艺在k=R/D=1.4时,进行消应力退火处理的建议.     

旋风分离器环形空间壁面磨损的数值研究

采用包括流场计算、颗粒轨迹追踪和磨损值计算的数值模拟方法,研究了气固两相流对不同入口结构旋风分离器环形空间壁面磨损情况,计算得出的气相时均速度以及环形空间磨损区域与实验结果基本吻合。计算结果表明,不同入口结构分离器环形空间壁面都是以"局部磨损"为主,但磨损区域略有不同。在圆周方向上,蜗壳式入口结构壁面磨损主要发生在60°~200°,其中90°~180°磨损最为严重;单入口直切式结构磨损范围较广,主要集中在60°~210°;双入口直切式结构壁面磨损在环行空间分成两个区域,分别集中在60°~120°和240°~300°,磨损相对均匀;环形空间壁面磨损率沿周向的变化曲线完全不同,最大磨损率的周向位置也各不相同,蜗壳式结构最大磨损率相对较小。通过研究找到了一种有效的计算分离器壁面磨损的方法;改变分离器入口结构,可以改善环形空间壁面磨损情况,为分离器环形空间的防磨提供依据。     

悬浊液透光脉动颗粒在线检测技术及其应用(待续)——透光脉动颗粒检测理论

在国外现有研究的基础上 ,从理论上推导出了悬浊液透光率脉动值的解析式。对该解析式的进一步研究表明 ,悬浊液透光率脉动值VR 或R(R=VR/V)主要与悬浊颗粒大小有关 ,颗粒个数浓度N对VR 或R的影响较小 ,悬浊颗粒凝聚时透光率脉动值总是增大的。给出了单一粒径组成和具有一定粒径分布的悬浊液 ,根据其透光率脉动值计算颗粒平均粒径的解析式。     

90°圆截面弯管内稠油流动特性分析

采用计算流体力学三维层流模型模拟,研究了温度50~75℃、雷诺数Re=300~800、弯管内径D=50.7~131.7 mm、弯径比B=0.75~3.0条件下稠油在90°弯管内的阻力特性,分析了弯管局域阻力系数波动的机理。结果表明,随温度升高、入口雷诺数下降、弯管直径增加,局域阻力系数提高;在弯管0~15°范围内阻力下降,原因是弯管内形成双纵向涡,75°到弯管后0.5D范围内阻力下降,原因是弯管内形成4个纵向涡;弯管的弯径比对局域流动阻力影响很大,B=0.75时相邻截面最大落差达B=3.0时的28.35倍,但管道进出口阻力仅为1.68倍,原因是弯径比B≤1.0时,弯管后1.0D范围内侧形成了局域低压区,对应位置出现流向涡旋,同时弯管后0.5D截面稠油剪切速率达到峰值。     

入口位置及角度对微通道散热器内流体流动与传热的影响

为进一步提升等截面微通道热沉的散热性能,本文设计了双进口-单出口型微通道热沉,并采用数值模拟的方法研究了入口上侧边布置、左侧边布置以及不同入口角度时去离子水在微通道热沉内的流动和传热特性。结果表明,进出口布置方式对微散热器内各通道流量分配有很大影响,而流量分配直接影响热沉的温度分布。入口上下侧边布置时流体的分布更加均匀,热沉的热阻和泵功较小。入口角度的减小降低了热沉底面温度,并使底面温度更加均匀。当Re=365时,θ=45°的底面最高温度比θ=90°时降低了1.91℃,但泵功却显著增大。     

双出口旋风除尘器压损和分离效率的模拟研究

通过对新型双出口旋风除尘器在不同风量、不同粒径大小等条件下进行数值模拟分析,研究结果表明：双出口旋风除尘器进口风量越大,系统的流速越大,旋风除尘器的压差也越大,压力损失主要集中在旋风除尘器的入口至蜗壳处、除尘器上部以及旋切叶片与出风口连接处,当入口风速为13.21m/s时旋风除尘器压损为375Pa,当入口风速增加至26.42m/s时旋风除尘器压损为1 572Pa,即入口的风速增加一倍,旋风筒的压损增加三倍左右;双出口旋风筒入口流速与收尘效率呈正相关,入口流速越大,内部分离效率越高,收尘效率也越高,但阻力也随之增大,因此入口流速的选择应平衡效率和阻力的关系;粉尘颗粒粒径越大,越容易被捕集,当粉尘粒径<5μm时,很难被双出口旋风除尘器完全捕集下来。     

气力输送系统中弯管的易磨损位置及其机理分析

气力输送技术应用广泛,但管件磨损问题影响安全性和经济性,其中弯管磨损问题是关键的磨损问题,因此确定弯管易磨损位置具有重要意义.本研究通过实验方法采用涂层模型并结合电容层析成像(ECT)测量,考察了表观气速、固体流率和颗粒粒径对不同弯径比(R/D)弯管的易磨损位置的影响.研究结果表明:在低气速时(约11 m/s),磨损位...     

90°圆形截面弯管内流动的大涡模拟

以90°圆形截面弯管为研究对象,以水为介质对管内流场采用4种模型进行数值模拟,并与实验值对比.结果表明,在Re=13000~60000条件下,大涡模拟模型在弯管区的时均速度和压力降与实验值吻合较好,Re 60000时下弯管区不同角度横截面处流场二次流有2个主涡,位置由对称半截面附近逐渐向弯管内侧发展,同时形成一个由弯管壁面和管中二次流综合诱导引起的马蹄涡;弯管段静压力分布显示,45°横截面弯管内、外两侧的压力差最大,此角度是流体出现流动分离现象的临界角度.     

临界粒子间距判据适用条件的研究:缺口半径的影响

采用不同粒径碳酸钙(CaCO_3)粒子与高密度聚乙烯(HDPE)熔体共混,研究不同缺口半径(R)下共混体系发生脆韧转变时临界粒子间距(IDc)与CaCO_3粒径大小和含量之间的关系。结果表明,当缺口为45°V型,缺口半径R=0. 25 mm时,IDc与CaCO_3粒径大小和含量无关,表明该判据是适用的;当缺口为45°V型,缺口半径R=1. 0 mm时,发现IDc依赖于CaCO_3粒径大小,表明该判据不再适用。     

颗粒级配对分级机进料管流动特性影响的数值研究

为了分析颗粒级配对超细分级机进料管内流动特性的影响,利用计算流体力学(CFD)方法,对进料管内气固两相流动进行研究。在对计算模型进行验证的基础上,揭示了不同颗粒级配下进出口压差、颗粒浓度分布及颗粒分散等特性。研究表明:进料管进出口压差随着级配中大粒径颗粒含量的增加而增加。当级配中小粒径含量较大时,颗粒浓度分布均匀,颗粒分散性较好,入口风速、喂料浓度、颗粒密度的改变对颗粒量纲1浓度分布及分散性影响较小。对于大粒径含量较大的级配,随着入口风速的增加,量纲1浓度减小,浓度分布不均匀度减小,分散性提高;随着喂料浓度的增加,量纲1浓度分布变化较小,但浓度分布不均匀度增大,颗粒分散性下降;随着物料密度的增加,浓度分布不均匀度减小,颗粒分散性提高。竖直段轴向截面上颗粒量纲1平均浓度的高低分界线为一定值(Z=0.5 m),且与颗粒级配及操作参数的变化无关。     

基于DDPM模型的气力输送弯管冲蚀模拟

通过稠密离散相模型(Dense Discrete Phase Model, DDPM)和标准k-ε湍流模型探究了气力输送弯管的冲蚀情况和颗粒运动情况。数值模拟结果表明,颗粒流经弯管时,会撞击弯管外侧壁面的中部,导致此处弯管的冲蚀速率最大,冲蚀形貌呈现“V”型。在流体曳力和颗粒惯性力的共同作用下,弯管的冲蚀速率随气体速度的增加而增加,随管道压力的增加而减小,随弯管半径的增大而减小,由冲蚀角度考虑应尽量选择方位为竖直管道A的气力输送弯管,其冲蚀速率相对竖直管道B减小8.5%。     

多效旋风分离器性能的实验研究

多效旋风分离器通过采用2级螺旋管预分离含尘气体、螺旋形顶盖板导流、筒体中心稳流锥稳流和吸气回流系统防止粉尘返混等措施,解决了在旋风流场中分离微米及亚微米级颗粒的难题。文中通过实验研究了直径为0.25 m的多效旋风分离器的压降、分离效率和进口风速的关系,实验物料粒径范围为0.1—23μm,平均粒径为7.59μm。结果表明:在10—14 m/s入口风速时,对0.1—3μm颗粒的分离效率大于90%,对大于5μm颗粒的分离效率接近100%,压降在500—1 000 Pa。风速大于16 m/s时,对0.1—2μm颗粒的分离效率大于75%。