溢流率对导叶式旋流器内速度场的影响

从数值模拟方面入手,利用CFD软件Fluent研究导叶式旋流器内部三维强旋流场.主要对比分析了不同的溢流率对旋流器内速度场的影响.随着溢流率的增大,轴向速度在旋流器中心区域的变化较大,而最大切向速度分布直径不会随溢流率的变化而变化.通过对这些流场特性分析,进一步对溢流率对分离效率的影响提供了参考方法.     

不同流量条件下导叶式旋流器内部流动的数值模拟

应用Fluent软件和雷诺应力模型(RSM)对导叶式旋流器内部三维强旋湍流流动进行了数值模拟,考察了不同入口流量对旋流器内速度场的影响。研究结果表明,旋流器内径向速度远小于切向速度和轴向速度,锥段的切向速度明显小于柱段的切向速度;随着流量的增加,各向速度均增加,最大切向速度的分布直径并不随流量的变化而改变,且最大切向速度位于准自由涡与准强制涡的分界处。通过计算还发现,在旋流器圆柱段存在循环流和短路流,锥段的上行区域均小于柱段,而且截面越靠底流口,上行区域越小。     

叶片参数对导叶式液液旋流器内流场和性能的影响

借助激光多普勒测速技术( LDV)测得叶片出口角度和截面积这两个参数对导叶式液液旋流器内切向速度的影响,基于此分析并实测了两个参数对效率的影响,得到较优的叶片出口角度β为10°和15°,较优的叶片出口截面积Sv为92.60mm2.     

不同入口流速下导叶式液液旋流器内流场与性能分析

应用激光多普勒测试技术测得导叶式液液旋流器内切向、轴向速度的分布规律,结合性能实验结果分析可知,导叶式液液旋流器高效分离柱段所需的最大切向速度vθmax=6.6 ～9.6m/s,压降△p=ξρvi2/2,且ζ =5.2131×104.     

导叶式旋流器内油滴的聚结破碎及影响因素

利用流场测试实验和模拟计算对导叶式旋流器的内部流场和湍流性能进行研究,得到导致旋流场中油滴发生聚结破碎现象的内因为时均速度梯度引起的黏性剪切力和湍流流动引起的高剪切应力及湍动能,并分析了油滴破碎的主要发生部位。同时为宏观考察导叶式旋流器内油滴聚结与破碎相对作用强弱,验证了旋流器的分离性能作为表征量的可行性,并在此基础上,利用导叶式旋流器的分离性能实验结果对油滴聚结破碎发生的外因进行研究,结果表明导向叶片的结构参数（叶片数和叶片出口角）和旋流器的操作参数（入口流速、溢流率、分散相入口浓度和操作温度）均会影响到油滴在旋流器中的存在和运动形态。     

导叶式液液旋流器内油相浓度分布数值模拟

采用雷诺应力模型（RSM）和双流体模型对导叶式液液旋流器内的油相浓度分布进行数值模拟,考察了操作参数、物性参数和空气柱对油相浓度分布的影响,将模拟所得分离效率与实验结果进行对比,可靠性得到验证。结果表明：油水两相流场中,油相浓度随径向位置的增大而减小,随轴向位置的减小而减小;结合Stokes定律分析,发现在入口流速增大、油水密度差增大和入口油相浓度增大时,油相更易向轴心处聚集由溢流口排出,有助于提高分离效果;空气柱的存在从根本上改变了旋流器内原有油水两相的浓度分布规律。     

导叶式旋流器内油滴运动迁移规律的数值模拟

为考察导叶式旋流器内油滴的运动状态及迁移规律,采用欧拉-拉格朗日方法(离散相模型)对旋流器内的离散相油滴的运动进行研究,得到了油滴的运动迁移轨迹及最终迁移结果,并通过分析油滴群的分离概率,得到了油滴的粒级效率数学模型.在此基础上,进一步分析了旋流器内油滴聚结与破碎作用随油滴粒径的变化规律,结果表明:(1)油滴在旋流器内...     

导程变化对螺杆分配机头内流场的影响

采用ANSYS有限元软件对螺杆分配机头内的流场进行了模拟和分析，并主要分析了导程变化对螺杆分配机头内流场的影响，进而发现导程的变化对螺杆分配机头内的压力场、速度场的分布有着很大的影响。     

油水分离水力旋流器锥段长度对速度场影响研究

油水分离水力旋流器锥段长度对旋流器的性能影响非常巨大,用CFD计算方法对旋流器通过运用雷诺切应力RSM湍流模型与代数滑移应力ASM,基于欧拉法的Mixture两相流模型进行模拟分析。得到大小锥段长度变化对两锥段的轴向与切向速度影响,结果表明旋流器内旋流轴向速度对大、小锥段长度均敏感,外旋流切向速度对大锥段长度敏感。研究结果为优化旋流器结构与设计提供参考．     

导风叶片对涡流空气分级机内流场的影响

利用ANSYS-Fluent 17.0软件对有、无导风叶片两种结构的涡流空气分级机内流场进行数值模拟和对比分析,研究了导风叶片对涡流空气分级机内流场的影响。数值模拟结果表明：导风叶片降低了转笼外缘处气流切向速度,从而影响转笼通道内旋涡的分布情况,使有、无导风叶片两种结构的稳定工况不同;导风叶片减小了转笼外缘处气流径向速度的波动和湍流耗散率,此处流场分布相对均匀,有利于提高分级精度;此外,导风叶片在导流过程中,改变了环形区速度场的分布,气流切向速度减小,径向速度增大,径向速度的增大使其分级粒径增大。碳酸钙物料分级实验结果表明：具有导风叶片结构的涡流空气分级机分级粒径较大,分级精度较高;导风叶片处较大的湍流耗散率有助于粉体分散,明显减弱“鱼钩效应”现象。     

液-液水力旋流器压力场分布规律分析

利用Fluent软件,选用雷诺应力模型对液-液水力旋流器的压力场分布规律进行研究。通过数值模拟得出了压力场的分布规律:从旋流器的顶部沿轴向向下压力逐渐降低;随着半径的减小,压力也逐渐降低,在中心部位的内旋流区压力损失较大,溢流口处压力降至最低,此处的压力降也最大;入口处的压力损失占总压力损失的40%左右,这部分能量损失对分离不起作用;随着流量的增加底流压力降呈指数形式增加。     

轴流导叶式气液旋流分离器的试验研究

轴流导叶式气液旋流分离器与其他离心式气液分离器比较,其特点是阻力损失小。经试验证明,在低含液浓度下该分离器对气液两相具有较高的分离效果,且采用合理的溢流管和筒体结构形式可以减少短路流和二次流夹带,提高其分离效率。     

螺旋折流板换热器流动与传热数值模拟

应用Fluent软件,建立了螺旋折流板换热器壳程通道的三维物理模型,采用RNGκ-ε模型,对壳程内的流动与传热进行了数值模拟,得到了换热器内的速度场和压力场分布情况。通过实验测试,将模拟结果与实验结果进行比较,并根据单位压降下的传热系数对比了螺旋折流板换热器与弓形折流板换热器的性能差异。     

闭式涡轮搅拌器搅拌釜内流场的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent,对某工程实例的闭式涡轮搅拌器的内腔流场进行了三维数值模拟,分析了其流场的流动情况,包括正常工况下的流型、速度场分布情况,研究了搅拌器对物料流动特性的影响。计算结果表明,闭式涡轮搅拌器使釜内流场同时产生明显轴向流动和径向流动,搅拌混合效果良好,能够实现釜内物料的充分混合。     

闪蒸干燥器气相流场的模拟研究

针对目前旋流闪蒸干燥器的气相流场存在的一些问题,应用FLUENT6．0软件进行模拟,对平底、带叶片的旋流闪蒸干燥器的气相流场分布进行数值模拟和实验研究。并用实验数据对模拟结果进行了验证,取得了很好的一致性。同时,针对带气体分布器的闪蒸干燥器进行了模拟研究,分别对圆管形、圆锥形、方管形分布器进行模拟分析。结果表明,方管形干燥器能够使切向速度分布更加均匀,从而提高干燥能力。     

循环旋风分离器内流场的数值模拟

采用CFD模拟软件Fluent6．2提供的雷诺应力模型（RSM）对循环旋风分离器内的流场进行了数值模拟研究,并与实验结果进行了比较,模拟结果与实验结果基本吻合。结果表明,循环旋风分离器特殊的流路设计,提高了内部流场的对称性,规整了气流,减少了紊流的产生,降低了设备的压降。时局部涡的分析,为进一步了解循环旋风分离器的分离机制和优化结构提供了参考依据。     

离心式气液分离器内流场的数值模拟与结构优化

基于计算流体动力学(CFD)方法,采用Gambit建模,利用Fluent软件,对常规立罐式离心气液分离器进行了模拟仿真。通过流场分析可以看出,流场对称性很差,底流出口附近气体含量较多,说明气液分离效果不好。通过结构优化,包括将底流出口改为正下方排液,单入口改为双入口结构,减小罐体直径,溢流管伸入分离器内部入口管之下,以及将分离器下端改为锥形结构等,改善分离器内部流场的轴对称性及气相体积分数分布情况,并提高分离器的净化程度。     

气缸内迷宫密封流场特性研究

建立了迷宫式活塞压缩机的迷宫密封数学模型,运用FLUENT软件对其气缸迷宫内的气体流动进行了计算模拟,并对迷宫压缩机活塞与气缸壁间的迷宫流场进行了分析。     

机械密封流体润滑稳定流动场的数值模拟

分析机械密封面间隙内流动的特性,利用有限元软件ANSYS 8.0对间隙中流体的稳态二维流动场进行了数值模拟,得到了间隙中液膜的压力分布及速度场分布云图,进而计算出泄漏量。