温度对API—X60管线钢HeS／CO2腐蚀行为的影响

利用高温高压反应釜模拟高含硫气田H2S／CO2共存环境,在流动溶液介质中进行腐蚀试验,辅以扫描电子显微镜和X射线衍射仪等研究手段,探讨了温度对API—X60管线钢H2S／CO2腐蚀行为的影响。结果表明,随着温度的升高,API-X60管线钢的腐蚀速率先升高后降低,腐蚀形态由局部腐蚀趋于全面腐蚀,高温区有点蚀倾向。低温时形成的腐蚀产物以马基诺矿型晶体和铁的单硫化物为主,随着温度的升高,腐蚀产物以层片状马基诺矿型晶体为主,并出现少量磁黄铁矿型晶体,高温区则以磁黄铁矿型晶体为主。低温区点蚀的发生是由于腐蚀产物附着力差导致其覆盖率降低,膜层覆盖处的阴极效应促进了局部腐蚀。     

模拟CCS工程CO_2腐蚀环境的选材试验研究

针对鄂尔多斯CCS工程地质封存环境,对新开发的M13Cr材质及常用的抗CO2腐蚀材质,采用高压釜模拟试验进行对比选材。结果表明,M13Cr材质在高温、高Cl-浓度、高CO_2浓度腐蚀环境下,腐蚀产物膜致密,抗CO_2腐蚀能力强,符合CCS工程地质封存区腐蚀环境用管材要求。     

基于地压监测及数值模拟对某钨矿采空区稳定性分析

江西某钨矿由于历史开采原因,140 m中段开采结束后遗留了大量的采空区及部分低品位矿体.为掌握该中段采空区稳定性情况以指导对该部分钨资源进行安全回收,本研究采用地压监测和FLAC3D软件数值模拟方法,研究了该中段采空区及其邻近岩体塑性区、最大主应力、竖直方向位移等特征,并结合现场地压监测分析得到了采空区关键承载点与稳定...     

基于Fluent对多晶硅还原炉的三维数值模拟及其优化

基于Fluent仿真计算平台,对多晶硅还原炉进行了三维数值模拟,得到了还原炉内部的流场、温度分布,其结果与现场运行情况基本吻合;结合其模型,对现场运行中影响多晶硅产量、质量和安全生产的一系列问题进行了探讨,提出了在还原炉结构、进气气量、进气方式、硅芯高度、冷却系统等方面的优化思路,可以为设计和操作人员改进设计和控制提供理论指导。     

新型中温气-气板式换热器的数值模拟

应用Fluent软件对板间距为15mm的气-气板式换热器进行了数值模拟研究,得出了Nu、Re、Pr之间的函数方程式,模拟结果与实际测量结果吻合较好,为板式换热器的设计提供了理论依据。     

模拟CCS工程CO2腐蚀环境的选材试验研究

针对鄂尔多斯CCS工程地质封存环境,采用高压釜模拟试验对新开发的M13Cr材质及常用抗CO2腐蚀材质进行对比选材,结果表明：M13Cr材质在高温、高Cl-浓度、高CO2浓度腐蚀环境下,腐蚀产物膜致密,抗CO2腐蚀能力强,符合CCS工程地质封存区腐蚀环境用管材的要求.     

管道内气固两相流冲刷磨损特性数值模拟

针对有色冶金中低温烟气对管道材料的冲刷磨损,利用计算流体力学软件Fluent对气固两相流开展数值模拟研究,讨论了冲刷磨损量和切应力在不同烟气速度、颗粒直径、颗粒含量时的变化情况。结果表明：气固两相流冲刷集中磨损区位于管道前部约1/5处,最大磨损发生在管道入口后部;烟气速度增大时,磨损量与切应力都增大;在一定颗粒直径范围内,颗粒直径增大时,磨损量减小,切应力几乎不变;随着颗粒含量增加,磨损量增大,切应力基本不变。     

模拟酸雨中钢筋腐蚀行为的研究

利用线性极化法和交流阻抗法对A3钢在模拟酸雨环境下的腐蚀行为进行初步研究,并针对不同酸度、不同离子浓度和不同浸泡时间下的腐蚀结果进行了对比。结果表明：酸度的增加提高了金属的腐蚀速率,SO4^2-和Cl^-在酸雨溶液中对金属阳极溶解起加速作用;随着浸泡时间的延长,金属表面的腐蚀层发生变化,金属的腐蚀速率相应经过了增→减→增的过程。     

基于FLAC3D数值模拟的采空区稳定性分析

采空区规模的不断扩大,给矿山安全生产带来了极大的威胁。应用数值模拟方法,能够系统地分析采空区周围岩体的应力分布规律和变形趋势,鉴于拉格朗日算法的FLAC 3D程序适合于求解岩土力学工程中非线性的大变形问题。以石人沟铁矿为工程背景,运用FLAC 3D对采空区的稳定性进行了数值模拟分析,并得到空区围岩的应力应变分布规律,对空区的稳定性进行了科学分析与评价,提出了应及时处理采空区的建议。     

铝合金铸件定向凝固过程的数值模拟

为了研究铝合金定向凝固组织的变化规律,采用有限元软件ProCAST对Al Si Cu合金定向凝固过程进行模拟,分析了不同浇注温度和抽拉速率对铸件定向凝固过程中的温度梯度、固液界面前沿、糊状区宽度、枝晶生长速率和二次枝晶臂间距的影响。结果表明,当浇注温度越高时,温度梯度越大,而固液界面前沿下凹越小,糊状区宽度也越窄,从而越有利于顺序凝固的发生;随着抽拉速率的增大,枝晶生长速率先增大后减小,当抽拉速率为200 μm/s时,最大生长速度达到0.093 mm/s,铸件凝固组织最佳;当抽拉速率大于300或小于200 μm/s时,都会导致枝晶生长速率缓慢,枝晶生长不平稳,二次枝晶臂粗大。对模拟得到较优的工艺参数进行试验验证,可以制备出具有较好力学性能的铸件。     

高炉炉衬侵蚀数值模拟的研究现状及其发展趋势

高炉炉衬的侵蚀是影响高炉长寿的关键因素之一,随着计算机硬件技术的进步和计算流体动力学的发展,利用数值模拟技术开展有关高炉炉衬侵蚀的研究已成为主要的研究方法。综述了从20世纪60年代以来有关高炉炉衬侵蚀的数值模拟和控制技术的国内外最新研究成果,详细陈述了低维到高维模型的应用情况和使用方法,尤其指明了各种模型的优缺点及使用范围,并对目前存在的一些主要问题进行了分析讨论,对今后研究的发展趋势提出了建议。     

基于滚动方式的颗粒流化数值模拟

磁控溅射法是制备金属涂层的优选方法,在对小颗粒微球进行镀膜时需要微球保持较高的流化状态。微球的流化状态受沉积室的结构参数和操作参数的影响。使用离散元软件DEMSLab对沉积室的内部结构、振动间隔、表面粗糙度、转动速度、搅拌球配比等因素进行了数值模拟计算。结果表明：三角板拼接的沉积室的搅拌效果优于圆筒沉积室;大球数量的增加有助于燃料微球的均匀分布;存在合理的转速和粗糙度,使得燃料微球的分布情况最佳。后续可进行设备参数和操作参数的多变量耦合研究,使沉积室内的颗粒分布均匀。     

RH喷嘴对钢液流动影响的数值模拟研究

以300t RH为研究背景装置,建立了整个装置的三维数学模型。用双流体模型处理气液两相流,分析了吹氩喷嘴个数、垂直间距、排数和分布形式对钢液流场和循环流量的影响。结果表明:在工况吹氩量时,钢液流场变化趋势不大,循环流量随吹氩喷嘴个数增加先增加后降低;吹氩喷嘴垂直间距为150 mm更合适;吹氩喷嘴上下两排交错分布更合理。     

基于FLAC3D数值模拟的破碎岩体巷道支护方法研究

破碎岩体的巷道支护一直是困扰我国矿山生产建设的重大问题,破碎巷道支护巨大的返修量不仅使整个矿山生产陷入困境,而且造成每年数额巨大的经济损失,因此,巷道支护问题的研究就显得非常重要.本文结合杨山庄矿区扩大生产规模的要求,以破碎岩体这一不良工程岩体为研究对象,提出了适合破碎巷道的支护方法,并运用有限差分岩土工程分析软件FL...     

基于数值模拟的连续挤压铝管竹节纹缺陷的成因探讨

本文针对连续挤压本身金属流动不均匀是否会导致挤压铝圆管时出现竹节纹缺陷这一问题进行了数值模拟分析,并对几种均衡金属流速的方案进行了对比研究.通过去掉凹模以解决模拟过程中网格自接触的问题,使模拟过程得以实现.通过对金属在各分流孔流动均匀性判定参数δ的比较得出结论:连续挤压本身的结构特点所造成的变形金属在腔体进料口处所产生的速度差异,不会导致竹节纹缺陷出现;使用具有3个分流孔的分流组合模时,采用通用的铝材连续挤压腔体,并将凸模的一个分流桥放置在靠近堵头的对称面上,是均衡金属流速的最佳方案.     

基于二维数值模拟的煤粉燃烧性能的研究

运用数值模拟的方法,建立燃烧炉内煤粉燃烧过程的二维数学模型,对两种混煤粉和新钢高炉现用喷吹煤粉在燃烧炉内的燃烧特性进行了模拟,分别得到了两种混煤及新钢高炉喷吹煤粉在燃烧炉内燃烧形成的温度场和焦炭分布规律。结果表明：两种混煤的燃烧性能明显好于新钢高炉喷吹煤粉。采用热重法测得3种煤的燃烧率和与CO2的反应性,得出了与模拟结...     

中间包数值物理模拟优化及冶金效果

通过建立1：3的水模型试验,对某钢厂的中间包进行挡墙优化及气幕挡墙试验,运用fluent6．3软件,对水模型试验结果进行数值模拟计算。挡墙优化后中间包采用方形有檐湍流控制器,下挡墙高400mm,距离冲击区的距离为2295mm。气幕代替下挡墙试验,得出较优的吹气量为1．5m^3／h,吹气位置应距离冲击区2295mm。进行...     

基于理论与数值分析的衡重式挡墙优化设计

衡重式挡土墙价格低廉,施工工艺简单,在实际工程中应用广泛。在市政道路拓宽改建过程中,由于受到施工现场已建道路管线以及场地空间有限等因素的影响,传统的衡重式挡土墙由于自身尺寸较大,与现有管线等冲突,无法满足设计要求。通过对衡重式挡土墙截面进行优化,降低了作用在墙身的土压力,进而减小了挡墙本身的尺寸,避免了现场地下管线的改迁,取得了良好的工程效益。     

铜闪速熔炼精矿喷嘴性能的数值仿真分析

通过对现有精矿喷嘴工作特性的分析,提出了新喷嘴设计结构,包括精矿喷嘴分散锥曲面及上方吊柱结构的改进和在下料管出口上部增加旋流叶片。以FLUENT 6.3为计算平台,建立了用于分析喷嘴性能的数值模型,在相同条件下对新喷嘴和CJD喷嘴结构下的闪速熔炼过程进行仿真计算。结果表明:新喷嘴结构条件下,反应塔内气粒分散更为均匀,颗粒的反应速度较快,氧气利用率相对更高,反应塔正下方沉淀池气相空间内形成的气流回流强度较小,因而对炉体冲刷较小。