基于喉部出口流场的核电机组凝汽器壳侧蒸汽流场数值研究

对凝汽器喉部流动进行数值模拟并提取数据,将喉部出口流场数据作为入口边界条件,对凝汽器壳侧蒸汽流场进行了更准确的数值模拟和研究。结果表明,入口蒸汽均匀分布情况下,蒸汽在4个管束模块区域均呈现向心式的流动趋势;蒸汽入口不均匀分布情况下,蒸汽在两侧蒸汽通道内和中间蒸汽通道内有下冲流动,形成了对管束模块的包绕流动。因此,对于开展与凝汽器壳侧蒸汽流场分布相关性能的研究,建议基于喉部出口流场对凝汽器壳侧蒸汽流动进行数值模拟。     

基于Fluent的烧结烟气循环系统设备-烟气分配器数值模拟

在烧结烟气循环系统运行过程中,烟气分配器中各支管流量分配不均会导致进入各烟气密封罩内烟气流量分配不均,进而影响各密封罩内负压平衡,导致烟气外溢,造成安全事故.利用Fluent模拟软件对烧结烟气循环系统设备-烟气分配器的流场进行了数值模拟.结果表明:主管管径变化会对烟气分配器各支管流量分配产生影响;沿烟气流动方向,由于支...     

注蒸汽水平井井筒内参数计算新模型

注入蒸汽在水平井筒内流动时,蒸汽沿着水平段的质量流量越来越小,且加速度压降不等于零,导致蒸汽的物性参数发生变化,而蒸汽物性对井筒内蒸汽的沿程参数分布有较大影响.依据质量守恒和能量守恒,建立了注入蒸汽干度沿水平段的变化方程,利用动量守恒原理,推导了沿水平井筒的蒸汽干度分布和压力分布计算公式,构建了摩擦力做功、湿蒸汽混合物密度、水平段吸汽量和井筒与油层之间的热传递计算模型,模型同时考虑了变质量流与蒸汽PVT参数的变化对计算结果的影响,采用按压力增量迭代的计算方法对模型进行求解.实例的模型计算结果与油藏数值模拟结果对比表明,新模型具有较高的计算精度.     

大型火电机组空冷排汽管道背部加装倒角的数值模拟

直接空冷系统排汽管道的形式直接影响着各支管的流量分配和流动阻力.利用计算流体动力学(CFD)软件,在典型工况下,对某1 000MW超临界直接空冷排气管道内湿蒸汽的流场进行数值模拟,然后在排汽管道背部加装不同角度的倒角进行模拟得出最佳的倒角角度.结果表明:当管道背部倒角为30°时,分配管内流量分布较均匀,压降也有所降低.     

基于Fluent的油气分配器结构改进与分流特性仿真

定义了液相分流系数和气相分流系数作为油气润滑系统中油气分配器的分配效果的评价指标.改进了现有油气分配器的结构,即在分配芯的分流界面上添加一组圆弧导流槽和一个导流锥体.建立了现有和改进后油气分配器的流体域模型,利用Fluent软件分别对它们内部流场进行了仿真,并计算了各自液相分流系数和气相分流系数.结果表明,改进后的油气分配器的分配效果明显优于现有油气分配器.     

旋流自吸式喷嘴气相旋流流场理论数值分析

在考虑气体可压缩特性的基础上,针对气相旋流流场开展理论分析,结果表明喷嘴受限空间内气相旋流流场为强制涡与准自由涡的组合涡,并推导出适用于具有可压缩性和黏性的旋流气体运动规律通式;同时应用Fluent数值模拟软件对喷嘴开展气体单相数值研究,分析其流场分布特性,并利用模拟结果得出气流内部强制涡的旋流指数为n=-1,外部准自由涡的旋流指数为n=0.25;综合理论和数值研究推导出适用于可压缩旋流气体三相速度和压力沿径向的分布规律。本工作成果为深入研究旋流自吸式喷嘴的引射性能,雾化机理和雾化特性提供了理论依据。     

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.     

发电机组流场数值模拟及优化分析

发电机组在运行过程中会产生较大热量,其散热性能不好会直接影响使用性能和寿命。文章以某发电机组为研究对象,采用流体力学计算方法,利用STAR-CCM+软件对其流场特性进行数值模拟分析。流场分析发现,机组内发动机各冷却风道风量分配不均匀和消声器局部区域存在速度死区,不利于散热。依据流场分析结果提出相应的结构优化方案,优化后机组发动机各冷却风道风量分配得到明显改善,消声器表面平均速度得到明显提升,不存在速度死区,变频器、定子及发动机表面速度分布更均匀。发电机组流场分析及优化结果为后续整机产品开发和系统级热管理匹配提供了参考。     

蒸汽发生器致畸变入流对核主泵流动性能的影响

为了探究由蒸汽发生器（SG）引起的畸变入流对核主泵（RCP）流动性能的影响,采用计算流体力学方法,建立核主泵与下封头的联合计算模型;利用多参考坐标系模型和滑移交界面技术,开展运行工况下的全三维稳态和瞬态数值模拟;采用入流畸变度和平均偏流角公式定量表征畸变入流的流场速度分布,通过正则化螺旋度法捕捉核主泵叶轮的涡流流动特征. 研究结果表明：与均匀入流相比,畸变入流复杂化了核主泵进口流场,导致核主泵的湍动能和湍耗散增大,降低了主泵的水力效率;在泵的进口流场形成了明显的非对称分布的涡核区域,引起叶轮各流道流态产生差异,造成叶轮内部压力和速度分布不均;导致各流道流量分配不均,加剧叶轮受载波动;降低其运行的稳定性和安全性.     

核岛二回路蒸汽限流器流场分析

蒸汽限流器是核电站蒸汽发生器的重要组成部分,是保证反应堆安全运行不可缺少的保障措施。基于CFD数值模拟的方法,对比研究了两种主流文丘里管式蒸汽限流器的流场特征和关键性能。结果表明,十九嘴蒸汽限流器的限流量比七嘴蒸汽限流器高6%,其压力损失也仅为七嘴蒸汽限流器的67.3%。研究结果可为蒸汽限流器的设计和选型提供依据。     

多并联分支管联箱气液两相流流量分配的研究

在气液两相流动和流量分配实验台上,对加装笛形管均流器和不加装笛形管均流器的径向引入双入口联箱的分配特性进行了实验研究。实验结果显示,未加装笛形管均流器的联箱发生了严重的气液两相箱分配不均的问题,相分离现象明显。而加装笛形管均流器的联箱两相分配趋于均匀。研究了入口干度对联箱流量分配的影响,发现未加装笛形管的联箱在入口干度较低的时候流量分配不均的现象最为严重,随着入口干度的增加,个别分支管的流量偏差逐渐减弱。而加装笛形管均流器的联箱流量分配特性较为稳定,标准流比偏差系数始终维持在较低水平。     

架空管道几种保温材料的对比模拟研究

基于架空蒸汽管道输送高温蒸汽时产生的热损失, 建立了蒸汽管道的物理模型和数学模型, 对比了目前架空管道常用的三种保温材料。研究结果表明, 纳米气凝胶复合反射式保温结构应用效果最好。模拟了不同的蒸汽温度、 管径、 绝热层厚度下的管道及保温层的温度场分布。模拟结果表明, 管径对架空蒸汽管道热损失的影 响最大, 当管径从1 2 6mm增加到1 3 2mm时, 热损失增加1 0. 7 0 26 2k J /( h·m) 。     

埋地蒸汽管线热损失影响因素分析

针对高温蒸汽在埋地蒸汽管线中输送会造成热量损失最终导致能源浪费的问题,分析了影响热损失的几个因素,建立了蒸汽管线的物理模型和数学模型,模拟了不同蒸汽温度、不同埋地深度、不同绝热层厚度下的温度场分布,并对不同条件下管线及周边土壤的温度分布规律进行了计算分析。研究结果表明,埋地蒸汽管线的热损失随蒸汽温度、埋地深度、绝热层厚度的变化而变化,其中绝热层厚度对埋地管线的热损失影响最大,绝热层厚度从40mm增加到80mm时,单位长度管线热损失下降110.591kW/m,且对热损失的影响逐渐变小。     

热风炉冷风分布的计算机模拟研究(Ⅲ)

应用紊流三维模型模拟内燃式热风炉内冷风在格子砖柱中的分布,寻求改善其分布的途径,讨论了不同布置的水平导流板和竖直导流板的结合使用对气流分布的影响,模拟结果表明,在支柱空腔内加设水平导流板改变了原有大回旋流场,使回旋流变成大面积的单向流,发展了边缘气流;支柱空腔内加设竖直导流板抑制了边缘气流的发展,加强了中心气流。通过水平导流板和竖直导流板的适当结合,可以实现冷风在格子砖内的均匀分布。     

板式空冷器导流板式液体分布器结构与流动规律研究

对导流板式液体分布装置的结构提出设计方法并进行了数学描述,推导得出了结构压降公式。采用CFX对该结构进行流场模拟,流场显示入口流体的分布。提出的结构设计方法和压降公式对于板式空冷器液体分布器的设计具有一定的理论指导意义。     

板式空冷器分布管式液体分布器结构与流动规律研究

板式空冷器的板束为垂直设计,因此,介质进入板束时的均布程度对于空冷器的冷却效率有重要的影响。对分布管式液体分布器的结构进行了研究,提出了变孔径多孔直管液体分布器的结构,对变孔径设计方法进行了数学描述,推导得出了其结构压降公式。采用CFX软件对该结构进行流场模拟,从结果图来看,均布效果良好。所提出的结构设计基本思想和压降公式对于板式空冷器液体分布器的设计具有一定的理论指导意义。     

热风炉冷风分布的计算机模拟研究（II）

应用紊流三维数学模型模拟内燃式热风炉内冷风在格子砖柱中的分布,寻求改善其发布的途径,讨论了加设不同布置的水平导流板地气流分布的影响,模拟结果表明,在支柱空腔内加设水平导流板改变了原有大回旋流场,使回旋流变大面积的单向流,通过在支柱空腔内加设水平导流板可以发展边绿气流,这恰好与加设竖直导流板的作用相反,水平导流和竖直导流板的结合使用望实用冷风在格子砖柱中的均匀分布。     

一种新型高效分形液体分布器

液体分布器的性能对于填料塔的操作有至关重要的影响。传统的液体分布器通常存在着液体分布均匀性不好、操作弹性小、空间高度大等缺点,尤其当处理小流量液体时分布性能更差。以分形几何为理论基础,研究和设计出一种具有优良性能的新型高效液体分布器———分形液体分布器,证明具有自相似维数为2的H型分形液体分布器,既能保证液体喷淋点分布的几何均匀性,又能保证各喷淋点液体流率的均匀性。并且通过实验研究验证,与传统的液体分布器相比较,分形式分布器具有较高Klemas分布质量、较大的操作弹性、较小的空间高度等一系列优点,尤其是当液体流量很小时分形分布器依然保持优良的性能。     

蒸汽辅助重力泄油对油藏及流体适应性研究

利用数值模拟方法对双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)对油藏及流体的适应性及范围进行了研究,给出了SAGD对原油粘度、油层水平渗透率、垂向与水平渗透率比值、油层埋藏深度的适应性界限,制作了累积油汽比及平均日产油量随上述因素变化的关系图版,并得出上述影响因素的定量关系式,进而得到三维关系曲面.利用这些图版和关系式可以对类似油藏SAGD的开发效果及适应性进行分析预测,为同类油藏开展SAGD技术应用提供决策依据.     

汽轮机静叶栅二次流损失的数值研究

基于有限元有限体积法和全隐式多网格耦合算法,对某汽轮机高压级有一定扭曲度的静叶栅流场进行了三维稳态数值模拟,分析计算了叶栅通道内上下端壁二次流发展的特点及叶栅的气动特性。计算结果表明,叶栅端壁二次流损失与叶型型面及上下端壁面的汽流情况有密切关系。同时揭示了叶栅通道内的涡系演变特点,发现在流道尾部二次流强度发展迅速,在靠近背弧上下端部附近形成两个明显漩涡区,进而引起总压损失系数和出口汽流角沿叶高方向产生明显变化,这对存在一定扭曲度叶栅的气动特性研究及设计有一定的指导意义。