基于正交设计的反吹喷嘴动力特性分析

为优化反吹喷嘴的反吹效果,针对引射器与喷嘴的结构尺寸进行了多维度模拟实验。为使模拟简化且有效,采用正交试验设计法指导数值模拟。分别研究了喷嘴直径、收缩段长度、引射器收缩段长度和直径、混合段长度和直径、扩压段长度和直径、喷嘴直管直径之比对引射器性能的影响。结果表明:喉部长度与喷嘴直径比应避开1.5~2.5,L_4的无量纲值保持在1.0附近有利于提高引射系数。     

气-气混合器的数值模拟及优化设计研究

设计了一种体积小、压降低的新型气-气混合器,用于实现燃气与空气的均匀混合。利用Fluent数值模拟的方法研究了有导流板和无导流板两种情况下气-气混合器内的流场分布及混合效果,发现无导流板时混合器内存在一个旋涡区,混合器出口截面上的混合不均匀度S=0.053 6,空气在混合器中的总压降为960 Pa,空气与燃气进气压差为1 164 Pa;有导流板时混合器内存在两个旋涡区,混合器出口截面上的混合不均匀度S^*=0.045 4,空气在混合器中的总压降为1 109 Pa,空气与燃气进气压差为1 143 Pa。结果表明增设导流板后的气-气混合器整体压降增加约150 Pa左右,但混合效果更优,可实现均匀混合。对于有导流板的混合器结构,随着空气流量增加,压降增长十分显著,混合不均匀度随空气流量的增加而先下降后增长,燃气流量对压降及混合效果影响均不大。     

水刺加固喷嘴高速喷射流场的数值模拟及验证

以水刺加固喷嘴高速射流对聚合物纤维进行水力缠结加固成形的过程为研究对象,通过建立水刺加固喷嘴喷射流场理论模型,经过数值模拟研究了4个不同水刺加固喷嘴高压喷射流场的运动特征,并与粒子图像测速仪系统测试的结果进行了对比。结果表明：采用Realizable k-ε湍流模型描述水刺工艺水腔内喷嘴的喷射流场正确,建立的数值模拟计算求解方法有效,与实验测试值十分吻合;适当增大喷嘴喷口的高度,可使流体在喷嘴喷口轴向方向的速度增大;适当增大射流初始段的长度,可使流体的流量和压力增大,提高水刺非织造纤维网缠结效果;随着射流过渡段长度的增大,混合段(即过渡段和充分发展段)出口压力增大,喷射流体的速度增大,纤维网所受到的冲击力增大;适当减小喷嘴过渡段高度,混合段出口处压力增大,可以实现较大范围内喷射流体速度的增大,改善水刺非织造纤维网缠结效果。     

异形喷嘴撞击流混合器涡特性及混合性能数值模拟

为了研究撞击流混合器不同形状喷嘴的流场涡特性及混合效果，利用数值模拟方法对不同工况下的流场进行分析，得到不同喷嘴撞击流混合器的速度场、涡量场、涡结构以及浓度变异系数的变化规律，揭示不同形状喷嘴对撞击流混合器混合效果的影响。结果表明：喷嘴出口截面为圆形、等边三角形和正方形的撞击流混合器轴向速度为“V”形分布；喷嘴截面为圆形和正方形的撞击流混合器径向速度为“M”形分布。等边三角形截面喷嘴的撞击流混合器产生的流向涡数量多、强度大并且产生的涡旋结构的连续性更高，分布范围更广。相同工况下等边三角形截面喷嘴的撞击流混合器混合效果明显优于圆形喷嘴和正方形喷嘴混合器，最快达到混合均匀。     

SK型静态混合器内气-液两相流单气泡运动实验研究

采用单气泡实验对SK型静态混合器内气-液间混合过程进行试验研究,针对主流速度、气泡尺寸、混合元件数量等参数对气-液混合效果差异进行实验研究,并就整个混合过程中的压降波动进行了分析。实验结果表明,SK型静态混合器增大气-液两相相界面,提高气-液两相混合效果,延长气-液停留时间,混合元件数增加压力降增大。     

T型混合器内湍流混合的多尺度模拟

建立了T型混合器内物料的宏观混合模型和微观混合模型,基于湍流k-ε模型,利用fluent6.2软件对T型混合器的宏观混合性能和微观混合性能进行了模拟研究.结果表明,T型混合器的侧管人口角度对混合性能具有重要的影响.对于宏观混合,在30°时混合效果最佳;而对于微观混合,60°时混合效果最佳.侧管人口速度与主管速度比越大,混合效果越好,达到完全混合所需要的长度越短.速度比相同时,混合效果不随绝对速度的变化而变化,达到完全混合所需要的混合长度相同.     

基于CFD的旋流喷嘴内部流场模拟研究

采用计算流体力学CFD软件对喷淋式脱硫塔中旋流喷嘴的内流场的流体行为进行模拟分析。分析了喷嘴的整体速度与出口的雾化效果,对比了不同入口个数下喷嘴内部流场各截面上的速度矢量,以及有无喉颈段喷嘴的雾化效果。模拟结果显示,在相同条件下,无喉颈段的四入口旋流喷嘴内部流体速度分布均匀,且相对较大,喷射后雾化锥角大雾化,效果。     

涡轮喷射混合器中错流射流混合性能研究

采用示踪法研究了涡轮喷射混合器内错流射流混合特征。探讨了射流的流动状态如射流的附壁效应、穿透率、动量比及雷诺数等对混合的影响,并对混合时间进行了分析。研究结果表明,涡轮喷射混合器是能够满足混合均匀度要求高、介质体积比高和喷嘴能有效防堵的快速混合装置。     

缩放螺旋混合器的实验评价与优化设计

为了增强普通螺旋管的混合效率,在普通的螺旋管结构中引入突放突缩结构,设计制造出缩放螺旋混合 器。以竞争串连反应的离集指数为指标,对缩放螺旋混合器的结构进行了优化设计,考察了缩放螺旋混合器的几何参数--混合单元数、粗细段长度比、螺距、曲率半径以及Reynolds数对混合器的混合效率的影响。结果表 明:缩放螺旋混合器的粗细段长度比为1/4,曲率半径为10.5 mm,混合单元数为40,Reynolds数在1000～1575时混合效率最佳;参数优化后的缩放螺旋混合器比普通螺旋管混合器以及具有缩放结构的直管混合器中的混合效率更高。     

一种新型微萃取混合器混合性能的研究

结合喷射混合器与静态混合器的优点设计了一种新型微萃取混合器,采用图像测量法对喷射混合器、SV型静态混合器和新型微萃取混合器的混合性能进行了对比研究,采用柴油-水体系,通过建立混合器内混合效果的评价指标,探讨了操作条件、混合器形式对混合效果和压降的影响。     

高压液气（汽）管式快速混合反应器在水溶液全循环法尿素合成塔中的应用模拟软件研究

以高压液气（汽）管式快速混合反应器（简称高压混合器）在水溶液全循环尿素合成塔中的应用为研究对象,通过建立数学模型、对模型进行热力学分析、建立计算模型等,开发出具有计算和对话功能的模拟软件。应用模拟软件计算未安装和安装高压混合器的不同情况,分析结果并提出结论,从而在理论上阐述高压混合器对提高水溶液全循环法尿素合成塔CO2转化率的作用。     

东丽静态混合喷嘴

<正> 在喷射模塑工艺中,用于内部着色的母料和干颜料的应用已广泛普及。如果用经济着色法,那么,生产成本就能大幅度下降。为此,人们开发了很多种类的静态混合器。 通过对现有类型的静态混合器的改良,最近,日本东丽公司开发了具有静态管内混合器作用的静态混合喷嘴。把这种静态混合喷嘴安     

长输管道氮气置换混气段规律研究

目前长输管道投产置换过程仍存在较大盲目性,浪费人力和物力。采用FLUENT模拟软件对氮气置换过程中混气段进行数值模拟,在不同速度的情况下,对气体混合长度与管径、管长间关系进行研究,得出了在其他条件不变的情况下,气体混合长度分别随管径和管长的增大而增长的规律;管道弯头数量增多导致混气段长度增加,对于大于100000 m的管道,管道弯头数量对混气段长度影响可以忽略不计,管道长度越短时,弯头数量对混气长度影响越大,对日后现场投产置换带来了参考依据。     

T型口模气辅段长度对挤出胀大的影响

用流体有限元分析软件Polyfl ow对T型口模挤出模型进行模拟,研究了口模内熔体的速度场和压力场,并结合熔体的速度场、压力场,着重分析了气辅段长度对挤出胀大的影响。研究发现,在气辅挤出的气辅段中,熔体的流动速度基本趋于一致;气辅挤出口模内熔体的最大压力远小于普通挤出,熔体内应力更小;当气辅段长度为10~30 mm时,挤出胀大比随气辅段长度的增加大幅度减小,当气辅段长度超过30 mm时,挤出胀大比随气辅段长度增加变化微小且逐渐趋于1。设计口模时,应根据需要设定合理的气辅段长度。     

可调环形喷嘴液-气喷射混合器的设计

介绍了可调环形喷嘴液－气喷射混合器的工作原理，设置，组成与设备结构设计。并提出了计算方法及例子。     

45000 m3/h恩德气化炉气固流动特性模拟

将常规45 000 m³/h恩德气化炉对冲布置的喷嘴结构改良为旋切均布喷嘴结构,炉膛内流场发生了变化。为了研究旋切结构喷嘴恩德气化炉炉内的流场结构以及喷嘴气化剂速度对气固流动特性的影响,应用欧拉-欧拉双流体模型(TFM)对炉膛内的流场进行冷态数值模拟。得到了炉膛内颗粒轴向速度分布、颗粒体积分数分布以及流场结构分布结果。研究表明：旋切喷嘴结构下恩德气化炉炉内颗粒流动轨迹为螺旋上升式结构,并在炉膛中下部形成颗粒内循环;增大喷嘴气化剂速度能够提升颗粒内循环倍率;随喷嘴气化剂速度的增加,炉内气固流动特性越佳,喷嘴速度为50,60 m/s时,炉内流场较为紊乱,喷嘴速度增加到70,80 m/s时,颗粒分布更加规则,但气固流动特性变化已不明显,考虑到喷嘴速度过大会影响系统的稳定性,则喷嘴速度70 m/s时,为较优工况。模拟结果为热态数值模拟以及提高工业气化炉气化效率的研究提供一定的理论依据。     

液-液快速混合设备研究进展

在分析了液-液混合机理的基础上,对几类常用的液一液快速混合设备及其混合过程机理方面的研究进行了全面的综述。在结合大量专利所涉及的工业混合设备分析的基础上,总结了射流喷射混合器、撞击流混合器、静态混合器、动态混合器等4类液-液快速混合设备的混合机理及各类混合设备的优缺点,并展望了工业液-液快速混合设备的研究前景。     

高效多孔撞击式喷射混合器缩颈结构的数值模拟

为了实现流量差异较大液体的高效混合，对高效多孔撞击式喷射混合器内缩颈结构进行数值模拟研究。利用Mixture模型模拟不同缩颈直径和长度对该混合器混合效果及流场特性的影响。结果表明，在相同的工况条件下，随着缩颈直径的减小，混合均匀度指数和湍流核心区的峰值均呈现上升趋势；随着缩颈长度的增大，混合均匀度指数和湍流核心区的范围也都呈现上升趋势。     

转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔喷嘴布置方式对喷淋特性的影响

采用离散相模型对新OG系统高效喷淋塔入口段及主体段喷嘴的布置方式进行数值模拟,考察了喷嘴喷射方向和喷淋层数对雾化场气流分布和降温效果的影响。结果表明,喷嘴的喷射方向和塔内的喷淋层数对雾化场的气流分布和降温效果影响较大;喷淋塔入口段采用逆流喷射时,出口截面的速度分布最均匀且降温效果最好;高效喷淋塔的主体段的喷淋层数为5时,塔内烟气的速度流场较均匀,且中心区域的气流速度为2~4 m/s,有助于延长气体与液滴的作用时间;随喷淋层数增加,塔内温度梯度变化增大,水蒸气质量分数分布与温度分布对应,塔内的平均湍动能逐渐增高。     

带扩张-收缩型通道的脉动式微混合器的研究

微混合器作为微流控系统中的重要元件,在生物医学、化学分析等领域具有非常多的应用。在分析提高微混合器混合效果途径的基础上,设计了一种带扩张-收缩型通道的脉动式微混合器,通过Fluent-UDF二次开发程序对混合机理及影响混合效果的各种参数进行数值模拟分析,得出在相位差为180°、速度比为2、St数在0.2—0.4时混合效果最好。另外,对其实物模型进行了微混合实验研究,将实验结果与数值模拟结果定性地对比分析,结果吻合较好。