基于FLUENT的压力管道内部流场分析

针对压力管道,利用计算流体动力学软件FLUENT,对其内部流场进行了数值模拟,得到了管道内部合理的压力场分布。通过对比三种不同直径的压力管道,得到了管道直径对其内部压力场影响的变化规律;同时本文探索了温度对管道内部流场变化规律的影响,为今后压力管道的设计和使用提供了一定的借鉴作用。     

旋风静电除尘器单相三维流场数值模拟

建立了旋风静电除尘器单相准三维湍流的K-ε模型.采用控制容积法对其进行离散,用SIMPLE法求解流场分布.得出一定条件下除尘器内三维速度数值模拟结果,并经实验验证.结果表明,供电电压的大小对流场分布形状影响不大, 但对其速度大小的影响比较明显;在相同入口风速下,随着筒体直径的增加,三维速度的分布曲线都变平缓.     

计算流体力学软件FLUENT在旋流器流场模拟中的应用

以两产品旋流器为例,利用FLUENT软件对旋流器内部流场进行了数值模拟研究,得出了旋流器内压力场、速度场、密度场的分布情况,结合模拟结果与理论分析的一致性和可靠性,为旋流器的结构优化设计提供了理论依据和技术支持,据此可以一次性评估旋流器的改进方案,缩短产品开发周期。     

高温条件下旋风分离器内气相流场的数值模拟

通过FLUENT 6.1流体计算软件,采用改进的各向异性的RSM模型,对直径300 mm的蜗壳式旋风分离器,在入口气速20 m/s条件下,对293~1273 K的气相流场进行了数值模拟. 模拟结果与实验数据吻合较好,表明温度变化对旋风分离器的流场有较大影响,尤其是对切向速度影响很大. 旋风分离器内气相流场的切向速度随温度的升高而降低,同时强制涡区扩大,沿轴向的衰减增大,两者的关系式为 . 当温度超过1000 K,切向速度降低幅度趋于减小. 由于温度升高导致气流的旋转强度下降而使下行的轴向速度略有降低,上行的轴向速度略有升高. 温度变化引起气体粘度和切向速度的变化而影响旋风分离器的分离性能,当温度达到1273 K时,气体粘度增大使切割粒径dp50T增加1.58倍,而切向速度降低使切割粒径dp50T增加1.23倍,切向速度与气体粘度的作用是同等重要的.     

竖直转折入口结构旋风分离器流场模拟

采用雷诺应力模型（Reynolds Stress Model,RSM）对在竖直方向带转折入口烟道结构分离器气相流场进行数值模拟,采用拉格朗日法追踪了分离器内颗粒的运动轨迹。结果表明：分离器气固流场与已有试验结果基本吻合;在相同入口面积下,在竖直方向上带有转折烟道结构旋风分离器B的效率比传统直段入口结构旋风分离器A的分离效率更高,同时分离器B的压降更大。分离器B的转折烟道结构可使入射颗粒在分离器B筒体入口具有向下的速度分量,利于提高分离效率。     

蜗壳式旋风分离器气相流场的数值模拟

采用FLUENT软件提供的RSM模型对蜗壳式旋风分离器内气相流场进行数值模拟,并与用五孔球探针测试的流场进行比较.结果表明,当设置合适的边界条件,RSM模型对蜗壳式旋风分离器的压力分布和速度分布有着良好的预测精度.对比实验和模拟的结果分析,蜗壳式旋风分离器内部存在二次涡现象,并分析研究进口区域附近流场的非轴对称性.     

FLUENT软件模拟管壳式换热器壳程三维流场

基于各向异性多孔介质与分布阻力模型、修正k-ε模型和壁面函数法,对普通管壳式换热器壳程流体的流动与传热,利用FLUENT软件进行了三维数值模拟。计算了不同流体初速下,管壳式换热器壳程的速度场、温度场和压力场,计算结果与实际情况相符,得到了有参考价值的结论。     

井下节流流场模拟

利用FLUENT软件,对节流气井井下节流流场进行了模拟。结果表明,在节流过程中,气体的压力、速度、密度等均发生了明显变化,节流后气体马赫数增大,节流后气体存在超声速,节流过程中流动状态是从亚音速一音速一超音速一亚音速变化的过程,变化过程中产生了一系列衰减的激波。     

径向入口结构的旋风分离器内三维流场的数值研究

采用雷诺应力模型(RSM)对径向入口结构的旋风分离器内气相流场进行了数值模拟。不同于传统的切向入口结构,径向入口设计使得新型旋风分离器在保证较高分离效率的同时更能适应高压下的作业,且降低了工程焊接难度。通过模拟结果与实验值的对比发现,RSM模型能很好地预测新型旋风分离器内部气相流场,且模拟结果表明:旋风分离器内部流场呈现非轴对称性,主要表现为沿轴向气流的旋转中心与旋风分离器的几何中心不重合,且在分离空间内各轴截面出现具有周期性的摆动涡核。分离空间内切向速度场以0.8倍升气管直径为边界,呈现自由涡与强制涡结合的兰金涡形式,随着入口角度和升气管直径比(dr=dr/D)的减小,切向速度增大,内外旋流区也随之变化。此外,升气管内切向速度呈"U"形分布,由于速度分布中心不断发生变化,亦存在摆动涡核且摆动频率较分离空间的大。     

升气管插入深度对旋风分离器内部流场影响的数值模拟

针对旋风分离器内部复杂的三维强湍流,在仿真过程中,采用雷诺应力模型(RSM),利用贴体网格技术,模拟得到不同升气管插入深度时的旋风分离器内的切向速度分布、轴向速度分布和进出口压降。结果表明,当升气管插入深度减小时,会使总压力损失有所降低,但有一部分气流将从入口直接进入升气管形成短路,使旋风分离器的分离性能下降;对于特定的旋风分离器,升气管插入深度存在最优值,可保证较高的分离效率和较低的压降。     

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。     

不同湍流模型下旋风分离器数值模拟结果比较

文章分别采用重整化群（RNGk-ε漠型）、线性压应力（LinearPressure．strain）和二次压应力（QuadraticPressure—Strain）的雷诺应力模型（RSM）及不同的方程离敞格式对旋风分离器内流场进行数值模拟,并与实验结果进行比较,通过对计算结果与实验结果的比较分析,发现二次压应力雷诺应力模型（RSM）模型下模拟结果更为精确。     

数值模拟技术在旋流式油烟机优化设计中的应用

通过分析油烟的特性、试验测定油滴粒径分布结果并结合旋流分离的机理,明确了研制旋流式油烟机的可能性并初步确定了旋流器的结构尺寸,运用数值模拟的手段研究旋流场中速度场的分布,得到了切向速度、径向速度和轴向速度的分布云图,并对其分布特性进行了分析,明确了主要影响因素,所得结论可为旋流式油烟机的优化设计提供指导和帮助.     

基于FLUENT的管壳式换热器数值模拟研究

利用GAMBIT软件,建立管壳式换热器壳程流场简化模型,进行网格划分并设定各边界;利用FLUENT软件,进行有限元计算。通过设定求解器类型、具体边界条件值以及松弛因子,对模型进行迭代计算。对壳程流体的压力场、温度场和速度场的特点进行了分析,可为管壳式换热器的设计和使用提供参考。     

锥段长度对微型旋流分离器内流场影响的数值模拟

采用CFD软件FLUENT对3种不同锥段长度的微型旋流分离器中的液相流动规律进行数值模拟.模拟结果表明,随着旋流器锥体长度的增加,旋流器内切向速度降低,径向速度减小,轴向速度增大,压降减小,分流比增大.适当加长旋流器长度可获得较佳的分离性能,然而过分增加旋流器长度,分离性能反而会降低.     

旋流器和喷嘴对燃烧器性能影响的数值模拟研究

旋流器和喷嘴是多通道燃烧器的重要部件,其性能参数直接决定了燃烧器的使用性能。通过用FLUENT方法数值模拟多通道燃烧器的旋流器和喷嘴,研究了旋流角度和喷嘴数量对燃烧器性能的影响,所得结果用于燃烧器的设计,可以优化燃烧器的性能,提升煤粉的燃烧效率,更加灵活地调整火焰形状,确保熟料的煅烧效果。     

溢流管直径对旋流器分离效率影响的数值模拟

在溢流管长度L0均分别设定为10mm、15mm、20mm条件下,应用Fluent软件对不同直径的直筒式水力旋流器进行了数值模拟,得到了不同入口速度下的压降和分离效率。结果表明,当溢流管直径为3mm时,旋流器的分离效率最大。旋流器主直径D一定时,使旋流器分离效率最高的直径也是一定的,一般溢流口直径选择经验值为D/(5~8.5)。     

基于FLUENT的混合器内部流场数值模拟

介绍了FLUENT软件的主要特点及其在冷热水混合器内的应用情况。通过使用FLUENT软件的标准k-ε湍流模型对冷热水混合器进行三维数值模拟,分析其内部流场变化情况。通过模拟,能真实反映混合器内部的复杂流动,为混合器的设计和改进提供理论依据。     

基于FLUENT的水辅注射成型水针孔内流场分析

采用FLUENT中的标准湍流模型,对圆形截面水针孔内水的流动行为进行二维数值模拟。结果表明：在大雷诺数下,水流经水针孔时,孔内存在边界层,流体层与层之间存在干扰;水针孔内大部分区域的流速与来流相差不大,且中心部位流速沿水流方向增大;沿着水流方向压力逐渐下降。总之,采用数值模拟方法不仅可以简便地得到流场的具体信息,还可为水辅注射成型技术设置合适的水压和流速提供参考值。