蒸汽喷射器混合室两相流动的数值模拟

应用适用于跨声速流动的湿蒸汽两相流模型对蒸汽喷射器内流体的流动进行了数值模拟研究。重点研究了蒸汽喷射器混合室内流体的流动过程,并比较了采用湿蒸汽模型和理想气体模型计算结果差异。研究结果表明,湿蒸汽模型中,蒸汽喷射器引射系数略高于理想气体模型的,混合室内喷嘴出口和引射蒸汽入口附近激波产生的局部高压明显小于理想气体模型的,工作蒸汽速度、温度的降低也要比理想气体模型的小。     

基于给定结构的蒸汽喷射器的数值模拟

针对喷射器内流体流动的复杂特性,本文把实体三维模型简化为二维轴对称模型,借助Auto Cad画出模型图,然后导入ICEM CFD划分结构网格,最后输出到目前较为流行的商业计算流体力学软件(CFD)Fluent进行数值计算,而后通过Fluent的后处理功能,选取了速度、压力和温度云图,进行了流体流动状况的分析。     

蒸汽喷射器流动特性分析

蒸汽喷射器广泛适用各种工业环境,但其效率低下,提高其效率是目前非常重要的问题。由于喷射器内部的流动情况非常复杂,要对它进行测量非常困难,因此目前喷射器设计主要依靠经验公式。本文利用CFD软件,采用数值模拟方法模拟喷射器内部的射流流场,对内部流场进行分析研究,了解喷射器特征和喷射器结构与喷射器内部流场之间的关联,得到一些对喷射器研究有效的结论。     

基于CFD数值模拟的蒸汽喷射器结构研究

比较分析了管式换热器、板式换热器和刮板式换热器的应用及区别,对用于高黏稠物料蒸煮杀菌的蒸汽喷射装置的原理及应用进行了探讨。基于计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）的数值模拟方法对不同结构蒸汽喷射装置的速度场、温度场和压力场分布情况进行研究。结果表明,螺旋导柱结构对蒸汽喷射器内部速度、温度场分布有较大影响,螺旋导柱位于混合区中间时喷射器内部温度、速度分布情况优于其位于混合区内部和外部时,蒸汽喷射孔的位置分布对消除原有蒸汽喷射器内部“死区”有明显作用,解决“死区”问题会导致物料流泵送功率有少量增加,但喷射器效率提升相比泵送功率增加更具有实用意义。研究结果为进一步改进蒸汽喷射器结构和提升喷射器的工作效率可提供必要的理论依据。     

空气钻井环空气固两相流动数值模拟

气体钻井是以空气、天然气等作为介质携带岩屑的钻井技术,因其机械钻速快,成本低,对储层伤害小,杜绝井漏等特点备受人们关注.基于流体的动力学原理,采用CFD软件,对垂直和倾斜井筒环空气固两相流动进行三维数值模拟研究.模拟发现,对于垂直井筒,空气和岩屑的流速、浓度沿轴向呈对称性分布,最大流速,最大浓度都位于环空的中心区域,越...     

湍流气固两相流动状况的数值模拟

应用已建立的提升管反应器固两相流动反应模型,对工业催化裂化提升管反应器内在有传热及裂化反应时的湍流气固两相流动进行了数值模拟,得到了气固两相湍充动状况的详细信息,揭示了提升管内部有反应和传热时气固两相湍流流动的基本特征。模拟结果表明,在轴向,径向和圆周方向都存在着流动,湍能与率剂颗粒浓度的不均匀分布,进料段内的流动是整个反应器最复杂的部分。工业提升管反应器内这一复杂的气固两相湍流流动必将对传热和裂     

基于群体平衡原理的蒸汽发生器汽液两相流动与沸腾数值模拟

基于相似原理建立了耦合四叶梅花形支撑板的蒸汽发生器“单元管”三维物理模型。采用考虑汽泡聚合与破碎效应的MUSIG （multiple-size-group）模型描述二次侧汽泡尺度分布和水力特性,热相变模型计算二次侧汽液两相沸腾相变过程,对大亚湾蒸汽发生器汽液两相流动与沸腾过程进行数值研究。模拟结果表明,支撑板位置处汽、液相流速均急剧升高,产生射流,在离开支撑板孔口时迅速形成回流。两相邻支撑板间出现明显的汽泡由小到大的周期性变化过程,冷、热端沿程汽泡最大直径缓慢减小。二次侧平均传热系数与Rohsenow经验关联式的计算结果吻合较好。     

搅拌器内两相流动及混合过程的数值分析

以油和水2种液体作为模拟实例,搅拌器采用宽桨和窄桨2种叶轮的组合方式,应用计算流体力学技术对搅拌器中两相介质的混合过程进行模拟分析.结果表明, 搅拌的开始阶段,两相流体无论是流场分布或是流动范围均有较大的区别,随着搅拌时间的延长,叶轮抽吸结果使搅拌轴中心产生低压区;重相液体因叶轮离心力的作用一般集中在容器边壁;轻相液体则在上层叶轮的作用下首先向搅拌轴中心聚集,然后沿着搅拌轴向下移动,到达容器底部后在下层叶轮的作用下扩散到搅拌槽四周,最后两相流体的流场分布、流动范围逐渐趋近一致,达到均匀状态;下层叶轮的转矩及轴功率是上层叶轮的2倍以上,选取高效的下层叶轮对于提高搅拌装置的效率十分重要.     

空气钻井环空气固两相流动规律数值模拟

基于FLUENT软件中Euler模型,采用有限容积法建立了空气钻井环空气固两相流三维计算模型,分析了压力分布规律、流体分布规律、浓度分布规律。研究表明,从井底到井口压力逐渐降低;速度在钻铤内逐渐增大,在交界面处迅速降低,而后在钻杆内呈现增大趋势,岩屑速度在整体环空内逐渐降低;在交界面处形成漩涡,对岩屑进行了不同程度的清洗;同时空气浓度达到最大值、岩屑浓度为最小值;随着入口空气的逐渐增加,空气速度、岩屑速度变化率逐渐增大,而交界面处高空气浓度、低岩屑浓度区域逐渐增大,能较大程度的清洗岩屑。     

水力旋流器中水细煤粉两相流动数值模拟

文章采用计算流体力学(CFD)技术,选用RSM湍流模型对固—液水力旋流器中水细煤粉两相的三维流场进行了数值模拟研究。给出了旋流器内的压降分布和切向速度分布。其中,在同一轴向位置上,压力随半径的减小而减小,在径向方向上压力梯度很大;沿半径的方向,切向速度由外到内可以分为3部分:紧靠器壁的边界层、中间部分的上升段以及中心部分的下降段。此外对粒径在0.5～0.9μm的煤粉颗粒运动进行了数值模拟。文章的工作对进一步合理设计旋流器进行实验,计算旋流器内的多相流动提供了基础和参考。     

不凝结气体对蒸汽喷射器性能影响的数值模拟

以空气作为掺混在蒸汽中的不凝结气体,基于Fluent对蒸汽喷射器内蒸汽和过冷水的直接接触凝结现象进行了CFD数值模拟。研究发现：随着空气质量分数的增加,混合段内的轴向压力升高,凝结冲击的位置向出口方向移动,凝结冲击的强度降低,蒸汽对过冷水的引射作用减弱;蒸汽入口压力增大,混合段和扩压段内的轴向压力降低,对过冷水的引射作用增强。     

循环射流混合槽内液液两相混合特性数值模拟

循环射流混合槽作为一种高效的混合装置在化工过程强化处理技术中具有潜在的工业应用前景。由于缺乏对其内多相体系流动和混合行为的研究,制约了循环射流混合反应器的优化设计与工业化应用。本文选取水和二甲基硅油两相体系,采用计算流体力学软件ANSYS Fluent V16.1中Eulerian-Eulerian多相流模型和SST k-?湍流模型,对两种不同加料方式下循环射流混合槽内液液两相射流中心线速度、离析强度、拉伸率等参数进行研究。研究结果表明：分散相浓度（α_d）增大射流卷吸能耗增大,在l/s<0.4内α_d=1.80%和2.86%量纲为1的射流中心线速度衰减趋势与α_d=6.00%相比减弱51%和21%;在低分散相浓度时,量纲为1的射流中心线速度随Re的增大衰减趋势变化小,在l/s<0.24内Re=6346、9519和12692量纲为1的射流中心线速度衰减趋势与Re=3173相比分别减弱2.60%、2.87%和12.69%。离析强度随混合时间的增大而减小,随周向角度增大呈W形变化趋势。在相含率和雷诺数相同时,对称球状较圆柱状加料达到混合时间减少65.5%;不同喷嘴之间的拉伸率随迹线长度的增大而增大,jet1和jet9位置处的拉伸率与其余喷嘴相比较大;相同喷嘴之间拉伸率随Re的增大而增大,Re=6346、9519和12692的拉伸率与Re=3173相比分别提高289%~320%、418%~454%和607%~667%。     

淘析器内气固两相流动的数值模拟

针对现有淘析器存在分级效率低,粒料中夹带塑料粉尘和部分粒料随气流溢出的问题,采用CFD模拟软件FLUENT6.2对现有淘析器及其改进型淘析器内部的气相流场和粒子运动轨迹进行了数值模拟.气相控制方程采用标准湍流模型,颗粒运动控制方程采用随机轨道模型.模拟结果表明:改进型淘析器可消除现有淘析器出口附近的短路流:加长对流直管段,增加了气固对流时间,强化了气流对粒料表面的剪切作用;淘析区加入格栅,既规整流场,消除静电吸附,又通过碰撞振动提高了粒料表面粉尘的分离程度.     

液力透平内气液两相流动的数值模拟

为进一步揭示气液两相条件下泵反转作液力透平的流动特性,考虑相间拖曳力和虚拟质量力,以空气和水作为能量回收工质,基于Euler-Euler非均相流模型,在泡状流型入流的假定条件下,对入口含气率分别为5％、15％、25％、40％的液力透平内流场进行了定常数值计算.结果表明:随着入口含气率的增加,相同流量下液力透平的水力效率...     

基于两相模型的聚合物流动诱导结晶数值模拟

基于两相流动诱导结晶模型,采用谱方法分别计算无定形相的构象张量分布函数和半晶相的取向张量分布函数,进而根据Avrami方程和晶核成核速率与第一法向应力差的关系计算成核速率和结晶度。预测剪切对体系结晶速度的影响,并模拟了活化晶核数目和晶体取向的演化。计算结果表明,剪切对聚合物的结晶动力学性能有显著的影响,但是剪切对聚合物结晶的加速作用不是无限制的,随着剪切强度的增加,对结晶加速作用会变得不再明显。     

循环流化床气固两相流动数值模拟的研究进展

对循环流化床气固两相流动数值模拟的研究进展进行介绍,包括传统的欧拉双流体模型、基于颗粒动力学理论的双流体模型、基于拉格朗日坐标系下的颗粒轨道模型、能量最小多尺度模型和小室模型,并对上述模型的原理、发展和优缺点进行了描述。     

双相不锈钢管固液两相流动腐蚀的数值模拟

在碳钢流动腐蚀数值模拟的基础上,针对管道流动体系,对固液两相流条件下双相不锈钢的流动腐蚀进行了数值模拟.模拟了固液两相流体动力学过程和双相不锈钢腐蚀动力学过程,模拟计算得到的腐蚀速率与实测值基本一致,表明建立的两相不锈钢流动腐蚀的综合数学模型是正确的,揭示了两相流中双相不锈钢的流动腐蚀机理,并进行了实验验证.两相流中双相不锈钢流动腐蚀的加剧主要是由于颗粒相的存在会大大强化液相流体的流体力学因素,导致钝化膜内传质速度加快所致.计算结果同时也表明,对于表面覆盖有钝化膜的材料的数值模拟,建立合理的流动腐蚀动力学模型是数值计算方法应用成功与否的关键.     

铜锍转炉中气液两相流动的数值模拟

采用流体体积方法对铜锍转炉熔池内造铜期吹炼过程中气液两相流动进行单喷嘴数值模拟,研究了气体喷入熔体时的喷流运动现象和性质、气流穿透距离、风口压力变化、风口侧壁面剪切应力分布和气含率分布规律. 结果表明,气泡连续产生和分离是风口处气体的运动形式,气流穿透距离约为风口内径的3.6倍,风口处脉冲压力的形成周期为0.2 s,持续时间约为0.04 s;风口侧壁面剪切应力较大的区域集中在风口附近及其上方壁面;风口以上气含率随熔体高度增加而增加,在靠近自由液面处约为21%,部分模拟结果与文献报道和实际生产情况吻合.     

悬浮体两相流动和燃烧数值模拟现状及发展

本文阐述了含颗粒的液体或气体两相流动及其燃烧的数值模拟近十几年来的发展,指出处理颗粒相的基本论点,扼要说明了单流体模型,分散群模型及双连续介质(双流体)模型的基本内容,方法及其应用结果,评述了其现况.文中各部分都包含了作者本人的贡献及所提出的新论点,也包括了作者提出的新模型,文中最后指出了今后发展趋势.     

循环旋风分离器内气液两相流动数值模拟

采用雷诺应力模型RSM对循环旋风分离器内气液两相流动的情况进行了数值模拟研究,讨论了循环旋风分离器内切向速度、轴向速度、径向速度、压力场、雷诺应力的分布特点以及相同入口速度下分离器内液滴运动轨迹与分离器的分离效率。数值模拟结果表明,循环旋风分离器切向速度呈现明显的驼峰状,轴向速度上行流和下行流明显,径向速度相对较小,压力由轴心向外逐渐升高,雷诺应力分布复杂且无明显规律,分离器对小直径液滴分离效率较低,入口速度对分离效率的影响比较明显。