不同入口设计的井下旋流除砂器流场数值模拟

针对井下原油防砂问题,提出了3种不同入口方式的内外双级旋流器串联式除砂器的结构模型并介绍了它的工作原理。利用TGrid程序,采用四面体网格对除砂器整体进行了网格划分,确定出边界条件。采用FLUENT软件三维数值模拟的方法,对不同入口方式的除砂器速度场、压力场、分离介质运动迹线的分布特征和介质相分布特征的数值模拟进行了研究,分析了内部分离介质流动特征对分离性能的影响。通过模拟发现除砂器内部的螺旋翅片引导流体产生涡旋流动,可以实现固液分离的目的,与传统旋流器相比,没有形成空气柱,从而使得内部流场更加稳定,有利于介质分离。不同的入口方式对除砂器内部流场产生不同的影响,切向入口时更有利于旋流的形成。     

喷动流化床气相旋流流场的数值模拟及试验

基于Fluent软件,采用标准k-ε双方程模型对喷动流化床内气相旋流流场进行了数值模拟,获得了有利于造粒和包衣操作的流动结构,并通过试验测量验证了预测结果的可靠性.该研究为喷动流化床的设计和结构优化提供了有价值的参考.     

气-液旋流分离器流场数值模拟研究

为研究旋流分离器内部气体和液滴的运动情况和分离机理,用流体动力学软件Fluent对旋流分离器内部流场和液滴的运动状况进行了数值模拟研究,在模拟过程中,采用k-epsilon(2 eqn)方程来模拟气相旋流流动,采用Lagrange方法模拟液滴运动。模拟结果表明,旋流分离器内部流场呈旋转分布,分为内、外两个流场,在不同流动区域,气体压力场、速度场分布成规则变化;液滴的运动较为复杂,带有随机性;总体运动轨迹的形状与气相流场的分布趋于一致。     

旋流干燥器流场模拟研究

旋流干燥器(SMTD)作为一种新型的干燥装置,其结构简单、干燥效率高、处理量大,成为气固二相流干燥研究的新方向.文中用流体力学软件Fluent对旋流干燥器内部的流场进行了数值模拟研究,采用雷诺应力模型(RSM)模拟气相流动,模拟结果表明:旋流干燥器各干燥事内气流主要做旋转运动,穿过旋流板时,主要做返混运动;切向速度分布...     

高效喷旋分解炉内湍流流场的数值模拟

针对华新水泥厂宜都生产线上的一种高效分解炉建立数学模型，采用k-ε模型对炉内的气相流场进行了数值模拟。数值计算结果从不同角度对速度场进行了分析，直观清晰地展现了分解炉内的气流运动规律。模拟结果预测了炉内气流在整体上螺旋上升而在局部存在大量回流运动的规律，为研究适合劣质燃料燃烧的炉型结构提供了重要的参考价值，并为进一步研究分解炉内的传热、传质及化学反应过程提供了理论依据。     

旋流分离器流场模拟研究方法优化选择

对旋流分离器流场计算流体力学研究中的湍流模型、网格划分方案、控制方程离散格式及计算步骤等内容的选择进行了分析. 通过与流场测量数据进行对比,指出雷诺应力模型比RNG k-e模型更能表征分离器切向速度场的组合涡特征;非结构六面体网格划分方案的预测结果更精确;二阶迎风格式的模拟精度并不一定比QUICK格式的模拟精度差,在分离器结构设计及网格划分较复杂的情况下,推荐使用二阶迎风格式;在PISO算法的非稳态计算条件下,收敛残差量级可达10-6以上. 优选的流场模拟研究方法可用于分离器流场分析及指导分离器工程设计.     

陶瓷微滤膜澄清中药提取液的研究

本文对无机陶瓷膜错流过滤澄清中的中药提取液进行研究,考察了澄清效果,研究了操作压差,流速等条件对膜通量的影响,对污染机理进行了初步分析;采用多各清洗剂交替清洗使膜通量得到很好的恢复,研究表明,采用陶瓷微滤膜进行了中药提取液的澄清是一极有前途的新技术。     

旋转膜过滤器内部流动特性数值模拟

基于计算流体力学方法对旋转膜过滤器内部层流与湍流场进行研究,利用多孔介质模型描述滤膜的渗透性对流动的影响,开展验证实验,确定滤膜阻力修正系数,并验证模型的可靠性。在此基础上,对过滤器内部流体的速度和压力分布进行数值分析,并探究滤膜转速对滤膜表面跨膜压力和剪切应力的影响。结果表明,滤膜表面流体无量纲角速度沿径向呈现中间区域基本保持不变,旋转轴附近有所降低,滤膜边缘附近略有升高的趋势;流动状态对滤膜上、下方间隙流体无黏核心区的无量纲角速度有重要影响。研究还发现,跨膜压力沿径向趋于下降,同种流动状态下,跨膜压力随滤膜转速的增大而减小;同一滤膜转速下,剪切应力沿径向线性增大,提高滤膜转速,剪切应力显著增加。     

旋流板捕雾器内部流场的数值模拟

介绍了旋流板捕雾器的主要工艺用途和设备结构特点,利用流体有限元计算分析软件对其内部流场进行数值模拟,得出焦炉煤气在旋流板捕雾器中的流动状态、压力场、速度场等分布情况,并对相关结果进行了讨论。     

Study on the Flow Field inside the Microfiltration Separator with Rotary Tubular Membrane

Abstract

By using a new type of laser surveying instrument named particle image velocimetry (PIV), the flow field inside a rotary tubular membrane separator with a rotating inner tubular microfiltration membrane and a transparent outer cylinder was measured experimentally, and from which some new observations were resulted. Pairs of stable Taylor vortices with similar dimensions and opposite flowing directions were directly visualized by the measured streamlines and vorticity of flow field in the annular gap of the membrane separator. No matter how the axial Reynolds number, radial Reynolds number and Taylor number changed, the dimensions of the Taylor vortices and the distances between the centers of adjacent Taylor vortices were almost the same, but the shapes of the Taylor vortices at lower Taylor numbers were more regular than those at higher Taylor numbers. The Taylor vortices disappeared because of the turbulence when the Taylor number was too high. The maximum axial velocity near the membrane surface was about 20 times larger than the mean velocity of axial flow inside the annular gap, and the maximum outward radial velocity near the membrane surface was even about 3000 times larger than the average velocity of the radial permeating flow through the tubular microfiltration membrane. The large velocities near the membrane surface, which were due to the Taylor vortices, could prevent solid fine particles from depositing onto the membrane surface and/or entering into the membrane pores and therefore result in reduced concentration polarization and reduced membrane fouling. The results in this study provided some valuable guidelines on the hydrodynamic way to reduce membrane fouling.     

旋转管式膜分离技术的应用与研究进展

介绍了旋转管式膜分离器在工业生产中的应用,论述了膜器分离性能和机理以及膜器环隙间流场的国外研究现状和进展,并指出了今后进一步研究的方向。     

一种新型旋风分离器气相流场实验研究和数值模拟

对适用于高温高压下的一种新型旋风分离器的气相流场用粒子动态分析仪(PDA)进行了测试，并且用计算流体力学(CFD)软件中的不同湍流模型对其流场进行了数值模拟，得出了该旋风分离器不同的结构和操作条件对其流场的影响规律，同时也找到了适合模拟该种旋风分离器流场的湍流模型——雷诺应力模型(RSM)．     

液固环流反应器流动状况的数值模拟

利用计算流体力学方法对液固环流反应器内的液固流动行为进行了数值模拟. 由Euler法的双流体模型和颗粒动力学理论建立了数学模型，对液固环流反应器内液固两相流动状况进行模拟，模拟结果很好地解释了液固环流反应器内的流动行为，固体颗粒速度模拟计算值与实验值的吻合说明了模型的可信性.     

铝电解槽内铝液电磁搅拌流动的数值模拟

应用标准k–e双方程模型与低雷诺数Jones–Launder k–e模型分别对3种具有不同母线配置的铝电解槽中的铝液流场进行了数值模拟，并与工业测试结果进行了比较，标准k–e方程模型略优. 对雷诺数、湍流雷诺数以及哈特曼准数的定量计算结果表明, 哈特曼准数较好地表征了电磁力对铝液湍流运动的抑制作用.     

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   

Numerical Simulation on Gas-Solid Two-Phase Turbulent Flow in FCC Riser Reactors (II) Numerical Simulation on the Gas-Solid Two-Phase Turbulent Flow

Numerical simulation on the flow, heat transfer and cracking reactions in commercial fluid catalytic cracking(FCC)riser reactors were carried out employingthe developed turbulent gas-solid two-phase flow-reaction model for FCC riser reactors given in Part Ⅰ of thepresent paper.Detailed information about the turbulentflow fields in the riser reactor obtained revealed the basic characteristics of the gas-solid two-phase turbulent flows when heat transfer and catalytic cracking reactions were co-existing in the riser. Results showed that the distributions of the flow, the turbulence kinetic energy and the catalyst particle concentration arenot uniform in the axial, radial and tangential directions. The most complicated part of the riser reactor is the feed injecting zone. The complicated configuration of the turbulent gas-solid two-phase flows would exert a great influence on the results of interphase heat transfer and cracking reactions.     

射流泵湍流场的数值模拟与实验研究

采用k-ε湍流模型和非等间距加密网格,对射流泵流场进行了数值模拟和分析,并对相应的流场进行了实验研究.结果表明,流场轴向速度剖面在扩散管段具有较好的自相似性,而在喉管段则不然;这种速度剖面变化的转折点与喉管的长度有关;流场的湍动能分别在喷嘴出口与扩散管入口处产生峰值,并且前者远大于后者,可见射流泵流场中,湍流主要发生在喉管入口处,湍动能的不平衡将导致额外的能量损失.本研究结果对工程应用有指导意义.     

管式离心机固液两相流场的数值模拟

简单介绍了管式离心机的主要技术状况、不足及FLUENT软件;在简化的基础上,从单一相连续方程入手建立了管式离心机内的固、液两相流动数学模型,通过计算网格划分和边界条件的确定,用FLUENT二维数值模拟了该机内的两相流流场及随时间变化的分离状况,得出了直观的机内不同截面上的速度分布及分离颗粒的体积分布云图。模拟结果符合该机的运行规律,为进一步深入研究奠定了基础。     

用扩散流动模型分析悬浮床内的气固两相向上流动

A mathematical model of two-dimensional turbulent gas-particle two-phase flow based on the modified diffusion flux model (DFM) and a numerical simulation method to analyze the gas-particle flow structures are developed. The modified diffusion flux model, in which the acceleration due to various forces is taken into account for the calculation of the diffusion velocity of particles, is applicable to the analysis of multi-dimensional gas-particle two-phase turbulent flow. In order to verify its accuracy and efficiency, the numerical simulation by DFM is compared with experimental studies and the prediction by κ-ε-κp two-fluid model, which shows a reasonable agreement. It is confirmed that the modified diffusion flux model is suitable for simulating the multi-dimensional gas-particle two-phase flow.