SCX超细分级机进料管内气固两相流数值模拟

以两相流理论为基础,对SCX超细分级机进料管改进后内部的气固两相流动特性进行了数值模拟。分析了气相压力、速度、湍动能和固相颗粒浓度的分布情况,得到了进料管内气固两相的分布规律。结果表明,加入导流片之后,进料管内气相压力、速度、湍动能径向梯度减小,偏流现象减弱;导流片阻碍了固相颗粒的横向运动,改变了颗粒的运动轨迹,使得颗粒浓度分布更加均匀,为后续的分级提供了良好的基础。     

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。     

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   

水力旋流器结构与分离性能研究（一）——进料管结构

研究了水力旋流器进料管结构形状地其分离性能的影响,结果表明：用切线型圆管作为进料管时,旋流器不仅处理能力最大而且分离修正总效率和分离精度都最高,采用螺旋线型矩形管作为进料管时,旋流器的分离粒度最小,而用弧线型矩形管作为进料管会使旋流器分流比最小而分离粒度最大。     

基于颗粒轨迹分析的分级机切割粒径计算

为研究超细分级机的切割粒径,采用计算流体力学技术对分级机气固两相流进行了数值模拟。计算中气相采用RNG k-ε湍流模型,颗粒相采用随机轨道模型。通过分析颗粒轨迹与切割粒径的关系,揭示了颗粒在分级机内运动的物理机制;通过分析切割粒径随转子转速、风量、喂料浓度和物料密度的变化规律,阐述了各参数对切割粒径的影响。结果表明：切割粒径的理论推算中,忽略叶片厚度的影响将导致计算值偏小;低转速（450 r/min,600 r/min）时,受局部涡流的影响,切割粒径模拟值与理论计算值相差较大,最大误差为13.58%;与风量相比,转速对切割粒径的影响更为显著。模拟结果与理论计算值吻合较好,为求取分级机的切割粒径提供了一种新方法。     

进料方式对超细分级机分级性能的影响

采用数值模拟方法对两种不同进料方式的分级机进行了气固两相流研究,分析了内部压降、气相速度、固相浓度分布等特性;对两种进料方式的分级机进行了应用研究,对比分析了上下进料方式下的特征粒径和细粉粒径分布特点。结果表明:采用上进料方式由于增加了机械撒料盘,进出口压差更大,同时转子外沿圆柱面上的切向和径向速度分布更为均匀,有利于减小分级粒径的波动,得到粒径分布窄的细粉;采用上进料方式有利于提高颗粒浓度分布的均匀性,但受转速的影响较大;采用上进料和下进料两种方式均能取得较好的分级效果,分级后细粉粒径小且分布窄,主要集中在1~30 μm,30 μm以下的颗粒含量达到90%以上。研究结果对分级机进料方式的设计和结构优化有一定指导作用。     

刮膜式分子蒸馏初始液膜分布及进料结构优化

初始液膜是蒸发液膜形成的基础,研究它的分布情况对改进分子蒸馏器内部流场形态和优化进料结构具有重要意义。文中建立了三角齿分布器及其外围筒体的数学模型,采用计算流体力学方法研究了三角齿分布器转速、进料速度、进料位置对初始液膜均匀性的影响。提出了一种新型进料结构,包括中间进料装置与斜齿分布器,对其进行数值模拟研究并与常规进料结构对比分析。结果表明:在侧方位进料下改变三角齿分布器转速与进料速度均不能改善初始液膜的均匀性;进料位置越靠近轴心处初始液膜分布越均匀。经结构优化后,采用中间进料与斜齿出料形成的初始液膜分布最均匀,进而有利于在转子刮擦区形成均匀的蒸发液膜,加强传热传质,提高了分离效率。     

尿素合成塔进料管/加热管角焊缝裂纹分析

对山东省40多台尿素合成塔进料管道进行全面检验,发现多起进料管/加热管之间角焊缝存有裂纹缺陷。对检验结果进行分析,并提出相应解决方法。减少了受检企业发生重大事故几率,为企业在的尿素安全生产提供帮助。     

利用流场仿真技术优化磷化槽内喷嘴的布置

磷化作为涂装前处理工艺的重要工序,用来提高涂层的附着力和耐腐蚀性.槽内磷化液的流动,会对磷化膜产生影响,磷化槽的搅拌管需要合理排布,尽可能消除槽内流速较低区域.采用计算流体力学来研究和对比3种磷化槽内流体流动,借此合理设计搅拌管的位置.     

卧式捏合机数值模拟及流场分析

应用计算流体力学软件Fluent,对捏合机中黏性物料的运动进行仿真模拟研究,分析讨论了作为黏稠物系反应釜的卧式双Σ桨叶捏合机内部流场情况.通过对设备和物料特性的初步分析,选择了Laminar模型作为层流模型,标准k-ε模型作为湍流模型,动静区域选择多重参考系法.在此基础上,分别考察了该捏合机内部物料的速度分布、压力分布...     

加料速度对分级机内部流场的影响

用Fluent软件模拟仿真分析了FTW型涡轮空气分级机内部流场的动态压力、湍动能、流动速度的分布, 对比分析不同加料速度对分级机内部流场的影响。结果表明:加料速度增加, 动态压力降低, 但分布曲线的对称性更好;湍动能降低, 但分布更为均匀;径向速度增加, 切向速度和轴向速度都降低, 且分布更为均匀, 其中轴向速度较大, 对流场影响更大;有利于流场稳定, 更有利于物料分级。实验测试了分级粒径分布部分支持这些效果。     

泵供液氨制冷装置管道阻力模拟及管径优化

建立泵供液氨制冷装置的吸气管和回汽管流动压降的数学模型。基于吸气管、回汽管流动压降模型和氨热力特性模型对泵供液制冷循环进行模拟分析。对制冷量为100 kW的某水产冷库制冰回路（152 m长回汽管和102 m长吸气管）的模拟计算结果表明：与传统的选径方法比较,通过程序优化选径可以使整个系统的COP上升7.6%;年节电达9092 kW•h;优化后管件尺寸增大而增加的初投资可在两年内回收。模拟计算结果也表明管径优化后的系统降低了压缩机的排气温度,间接延长了压缩机的使用寿命。     

一种多翼离心风机流场模拟与性能分析

综合多叶片离心风机噪音低以及长短叶离心风机气流稳定的优点,设计了一种具有大小叶片交错组合结构的多翼离心风机.采用计算流体力学方法,分别模拟了前向式和后向式2种不同叶轮形式的风机流场.通过对比发现,在相同转速和流量下,后向式风机进出口压差比前向式叶轮风机小11.8％,但功率消耗降低了24.5％,综合效率较前向式高;后向式...     

Study of the swirling flow field induced by guide vanes using electrical resistance tomography and numerical simulations

In this work, the swirling flow field induced by guide vanes was studied using electrical resistance tomography (ERT) and numerical simulations. The results show that the two-phase water and oil mixture moves in the same axial direction for this type of flow field, which is very unlike the flow behavior of a traditional hydrocyclone with a tangential inlet. In the pipe behind the guide vanes, the smallest axial velocity and tangential velocity are located at the center of the pipe. From the pipe center to the pipe wall, both pressure and velocity increase gradually. Downstream of guide vanes, the maximal oil volume fraction is observed at the center of the pipe. From the center of the pipe to the inner wall, the oil volume fraction gradually decreases. Moreover, ERT can precisely show the oil distribution in the pipe section. These studies prove the possibility of efficient oil and water mixture separation by guide vanes, and the results may be very important for guiding the optimal design of vane-type pipe separators.     

动态旋风分离器数值模拟及实验研究

旋风分离器具有结构简单性能稳定等优点,但对于粒径10μm以下颗粒,分离效率较低。本文对普通旋风分离器进行改进,设计了带有旋转叶片的动态旋风分离装置,并进行了实验和数值模拟研究。数值模拟气相采用RNG k-ε模型与RSM模型相结合的算法,颗粒相与气相之间采用以欧拉-拉格朗日气固两相流耦合思想为基础的DPM模型进行模拟,主要研究了装置内部流场和颗粒分离效率与进口气速和转子转速之间的关系,并与实验中通过静电低压悬浮颗粒取样器（ELPI）获得的装置分离效率进行了对比。模拟和实验结果表明,装置切向速度场中转子部分的切向速度主要由叶片转速决定,转子外部区域的切向速度则主要由进口气速决定,且在一定的转速和进口气速下,动态旋风分离器对粒径在5μm以上的颗粒有良好的脱除效果。