环流反应器分布器孔径对流场影响的数值模拟

利用Fluent软件对气升式内环流反应器做三维全尺寸的数值模拟,用欧拉多相流模型和标准k-ε模型模拟反应器内气液两相流动,获得反应器内流场的详细分布.研究不同表观气速中分布器开孔大小对反应器内流场的影响.结果表明,在低气速中分布器的开孔大小对平均气含率和环流液速有显著的影响,小孔优于大孔,有利于反应,而在高表观气速中分布器开孔大小对反应器内流场的影响不大.数值模拟结果与实验值吻合较好.     

低高径比气升式环流反应器Realizable k-ε模型数值模拟分析

气升式反应器因其结构简单,有良好的混合传热性能,便于操作等优点已广泛用于化工、生物化工等行业。本文利用商用计算流体力学软件Fluent,利用Euler-Euler双流体模型,重点针对好氧反应的特点,对一种具有低高径比(H/D=1.67)的环流气升式反应器内的气液两相流动及混合性能进行研究,描述出反应器内气含率和环流液速等参数的详细分布,分析模拟结果,气液速度分布和气含率分布等与实际情况基本吻合,从而证实了计算结果的有效性,为工业实际应用提供一定参考。     

三相鼓泡床反应器中固体浓度分布与数值模拟

在气、液两相为连续相固相为颗粒流(granular)的基础上进行模拟,建立了描述三相浆态鼓泡床中湍流流动的模型,在模型中考虑了气相在穿过液相中所形成的气泡直径以及固体颗粒大小对系统的影响,同时对任意两相之间的连续性方程和动量方程进行耦合。以三相浆态鼓泡床固体浓度分布为例进行数值模拟,模拟值与实验值吻合较好,表明模型可靠,模拟方法正确,为研究三相浆态床流态特征提供了一种便捷的方法,也为三相浆态床反应器的设计、开发、放大开辟了一条新的道路。     

内混式空气雾化喷嘴雾化性能的实验及模拟研究

费托合成装置气液分离器的分离性能研究中,雾滴粒径的准确测量和控制是关键。本文对内混式空气雾化喷嘴的喷雾性能进行了实验研究,考察了液滴索特尔直径D_(32)的轴向分布,以及气液比、液体流量与黏度对其的影响规律;同时结合CFD数值模拟,进一步研究了气液相对速度、雾化锥角及液体表面张力对液滴D_(32)的影响。结果表明:液滴D_(32)沿喷雾方向不断增大;液体雾化主要通过喷嘴内气流对液膜的剪切、冲击作用,因此增大气液比可增强雾化效果,但存在"饱和"现象;液量的增大不利于液膜破碎雾化;增大气液相对速度可显著提高雾化效果;同时,液体黏度和表面张力对雾化效果影响很大,黏度或表面张力越大,雾化显得更为困难。此外,液滴轴向速度沿喷雾方向先迅速下降随后缓慢降低。     

二硝基甲苯加氢反应器气液两相的数值模拟

对二硝基甲苯加氢反应采用的六叶轮自吸式反应器进行改进,并对改进前后反应器的气液分散性能进行实验及计算流体力学(CFD)模拟研究;采用模拟软件ANSYS fluent对自吸式反应器分别在600 rpm、800 rpm、1000 rpm条件下进行数值模拟;获得了反应器内气液混合过程的流场、局部气含率和整体气含率。结果表明:反应器的局部气含率分布较均匀;近壁处设置挡板可以有效改善气液两相的分散性能;改进后的反应器使二硝基甲苯加氢反应的速度加快了近10%。     

16升气升式环流反应器优化设计的CFD仿真研究

以16L内循环气升式环流反应器为对象,使用Fluent6.3软件对采用不同导流筒直径值的反应器中气液两相流动的过程进行计算流体力学仿真,研究导流筒直径变化对气升式环流反应器中气含率和循环液速的影响。结果表明,气体由反应器底部入口进入反应器后,气液混合物沿导流筒内部上升至反应器顶部,随后沿导流筒外部下降,形成反应器中的循环。增大导流筒直径在一定范围内能够提高反应器中的气含率,但同时也会造成循环液速的下降,并且给出了所涉对象中导流筒直径的最优取值区间。     

缩合反应喷射混合器的数值模拟与验证

采用Fluent软件数值模拟缩合反应制多胺系统的喷射混合器,根据不同几何尺寸喷射器内的速度、压力、组分浓度分布情况,提出优化的喷射器设计并中试装置验证,表明物料的混合效果良好,喷射器压力变化的实验值与模拟值几乎相符,本文所建模型可为工业规模的喷射混合器设计、放大提供依据和参考.     

探讨复杂结构反应器内气液两相数值模拟的网格拓扑方法

网格拓扑方法直接影响到复杂结构的反应器内,气液两相数值模拟的收敛速度和计算精度。本文在引入中心下料管和环管式气体分布器的环流反应器内,通过实验,考察了不同表观气速下轴、径向局部气含率和气泡上升速度的分布特性。在此基础上,使用商业软件ANSYS CFX10．0,采用非结构化和杂交两种不同的网格拓扑方法,为该反应器作数值模拟。从定性角度来看,两者结果均表明内、外环气含率均随表观气速的增大而增大;外环循环流入内环的气泡量少;在同一表观气速下,外环气含率远远低于内环;内环气泡速度远远大于外环,这些规律与实验数据基本吻合。从定量角度来看,杂交网格法可清楚地反映出气体分布器和下料管液体入口的影响,以及外环气泡速度方向在导流筒外壁处向上,而这些却是非结构化网格法难以实现的。这说明了在该反应器内的气液两相数值模拟中,采用杂交网格法比单纯的非结构化网格法准确得多。因此,对于复杂几何结构的反应器,本文建议采用杂交网格法。     

Fluent软件特点及在室内温度计算中的应用

Fluent是目前应用广泛的流体力学计算软件,Fluent主要用来模拟温度场、气流场的分布状况.应用Fluent软件对住宅室内温度进行了数值模拟,给出了散热器不同位置时的温度和风速可视化图像.     

数值模拟喷嘴对多级多尺度液柱塔内部流场的影响

为了探索不同喷嘴对液柱塔的影响,本文希望以新型的多级多尺度液柱塔为研究对象,利用流体力学软件CFD模拟压力旋转和扇形雾化喷嘴,找出它们影响塔内流场分布的规律.以雷诺时均的奈维-斯托克斯方程(N-S)为基础,采用Lagrange离散相模型,预测喷嘴对气体流场分布的影响.数值模拟与实验结果表明,在压力旋转和扇形喷嘴组合使用条件下,浆液喷淋对烟气具有明显的整合作用,防止气体撞击,避免了雾沫夹带现象.模拟液气比与实验值的误差为4.6%,证明模拟液柱塔的模型比较实用.由于在模拟过程中忽略了内部构件对气液运动轨迹的影响,所以模拟结果存在一定的局限性.尽管模拟结果与实验数据有一定差距,但二者显示了相同的现象.尤其是通过颗粒轨迹的模拟研究之后,可以清楚地看出单级喷嘴存在的缺陷,为液柱塔喷嘴选择提供了重要的参考依据.     

Modelling and controller design for distributed parameter systems via residence time distribution

For chemical reactors with non-linear fluid dynamics, a linear model realisation is proposed. The inputs are the ingoing concentration of a certain component in the fluid, and the reaction rate. The output is the outgoing concentration. The realisation makes use of a first-order reaction equation, and the residence time distribution of the fluid particles inside the reactor. Also dead time is incorporated in the modelling. The method is tested on two non-linear models for which the residence time distributions are known analytically. The first model is a series of mixed tanks, and it is shown by simulation that the method gives an accurate approximation of the original model. The second model is a UV disinfection reactor, which has a dead time. For this model, the residence time distribution is first fitted by a form that is suitable for our realisation method. Simulations show that for realistic disturbances a high-performance linear controller can be designed. After that, the residence time distribution of a real life UV reactor (for which we have no model) is fitted by a suitable form. The fit is of the same quality as for the UV reactor model. This indicates that also for the real life UV reactor a high-performance controller can be designed.     

银行网点及自助设备管理信息系统设计与实现

基于GIS的银行网点及自助设备管理信息系统,充分利用现有的数据资源,采用地理信息系统（GIS）技术、WEB 技术,SQL Server数据库技术及网络技术,实现了银行网点信息图形数据和属性数据的统一管理,为银行网点管理工作提供了现代化的科学管理手段和决策支持。本文介绍了系统基于“动态”理念的创新设计与实现、系统包含的模块、各个模块的功能以及采用的技术等。     

轻汽油醚化反应器内流动状况的数值模拟

为了解决某石化公司轻汽油醚化反应器的放大问题,本研究采用CFD方法对轻汽油醚化反应器内的流动状况进行模拟研究。通过模拟计算得到滴流床反应器内气液两相流动状况,为反应器的选型与设计提供依据。研究表明,该醚化反应器中的流动处于滴流床流型,气液两相均以连续相的形式存在。     

一种迟滞时间差型磁通门检测方法

针对现有的迟滞时间差型磁通门传感器检测方法的不足,提出了一种对磁通门数字信号进行曲线拟合,检测峰值点对应的时间来计算迟滞时间差的方法。利用实验室自制的迟滞时间差型磁通门传感器对本文提出的方法进行测试,结果显示传感器在±10×104nT范围内线性度误差为±0.0026%,灵敏度为8.5nS/nT,多次测量子样标准差不大于0.05。实验结果表明,该方法能够减小现有检测方法产生的非线性误差和重复性误差,避免因阈值选取不当而造成的测量错误,具有很好的工程应用前景。     

加氢催化剂器内预硫化动态仿真研究与应用

加氢催化剂预硫化过程是重油催化裂化、催化加氢、催化重整工艺的优化过程,决定着产品质量和产量。由于预硫化过程的复杂性和动态性,在实际生产中难以控制,提出建立数学模型进行计算。但因国内预硫化过程动态研究比较少,所以先对预硫化反应器进行深入分析,以固定床反应器为基础,建立了机理性较强的预硫化反应器模型。包括反应动力学方程,质量衡算方程,能量衡算方程,相平衡方程等。采用适当的数值计算方法进行动态仿真计算,结果表明与实际相符,硫化温度曲线与设计曲线非常相近。采用上述方法建立仿真软件已应用到实际生产中,并对员工培训起到了良好效果。     

Characterisation and control of bubbling behaviour in gas–solid fluidised beds

Bubbling fluidised beds are often exploited for the good mixing of phases they promote, which is required in many chemical processes. However, the bubbles cause heterogeneity in the fluidised system, and their dynamics must be understood for good process control. In this paper, the dynamic behaviour of the bubbles in a planar gas–solid fluidised bed is described analytically and experimentally validated. The bed resembles a temporary buffer of gas for which the bubble residence time in the bed is important. Subsequently, a closed-loop controller was developed using visual feedback to regulate the process.     

Output performance optimization for RTD fluxgate sensor based on dynamic permeability基于动态磁导率参数的时间差型磁通门传感器的输出响应优化

The output performance of residence times difference (RTD) fluxgate may vary under different driving conditions (driving currents and frequencies) and core materials. To optimize the RTD fluxgate and simplify its design process, an analytical model is employed to select the parameters and identify the effective factors that dominate the performance. The dynamic permeability parameters (P_i), which reflect the changes in the magnetization curve, are mathematically analyzed in detail. The linear variation functions of P_i in different driving conditions are fitted by using the dynamic arctangent hysteresis model. Consequently, the selection of driving conditions and core materials, which are assessed by comparing the experiment and simulation results, has an important role in achieving the optimal output performance of the RTD fluxgate.     

基于BP网络的厌氧序批式反应器预测模型研究

人工神经网络具有较强的自组织、自学习、自记忆联想的能力,更适合处理在已知条件和结果之间无明确关系情况复杂的流域系统。利用实测资料,运用BP网络建立了厌氧序批示反应器出水指标预测模型,引入了Levenberg—Marquardt算法对反应器相关运行参数进行预测,并与机理模型进行了精度比较分析,表明前者精爱高亍冶著,