水平圆管内固液两相流的压降及流型分析

采用Churchill所推导的固液两相流压降计算模型和欧拉双流体模型计算水平圆管中不同流速、固相体积百分数条件下浆体的压降,结合Kaushal et al的实验数据,验证比较了压降计算结果;通过欧拉双流体模型数值,模拟了不同流速、固相体积百分数下水平管中固液两相流浆体的流型及速度场分布,并对内部机理进行了简要讨论。研究结果能够为管道输送固体物料提供一定的参考。     

伪均质固液两相流水击的数值模拟:Ⅰ——理论

发生在固体物料管道输送中的水击,理论上分为伪均质固液两相流水击和非均质固液两相流水击两类,本推导了伪均质固液两相流水击的基本方程,并用特征线差分方法对它们进行求解。建立了伪均质固液两相汉水击的数学模型,本模型的压力波波速表达式和阻力的处理方法都体现了伪南固液两相流的特点。     

瓦斯-细水雾输送管道内喷嘴不同布置方式对压降的影响

低浓度瓦斯输送细水雾安全保护系统是一项新兴技术。喷嘴的不同布置方式会对低浓度瓦斯在管道输送过程中的压力降产生一定的影响。以气-液两相流动的均流模型为前提,根据稳定一维流动的基本方程建立水平圆管中气-液两相流动的压降计算关系式;通过数值模拟瓦斯-细水雾混合流体在水平管道中的流动,得出输送管道内喷嘴布置方式与压降的关系。其结果可为动力设备的选型以及安全经济运行提供必要的依据。     

大颗粒浆体管道输送阻力计算模型的验证

从液、固两相流动量交换的角度出发,采用等效阻力模型原理,提出了大颗粒浆体管道水力坡度的计算模型,并将不同悬浮状态下的水力坡度计算数值与实测值进行比较分析。结果表明:该成果对大颗粒浆体管道输送工程具有一定的实用价值。     

伪均质固液两相流水击的数值模拟Ⅱ.验证

本是《伪均质固液两相流水击的数值模拟》的第二篇。在本中,根据固液两相流水击实验,对前一篇论中建立的伪均质固液两相流水击数学模型进行了验证,并对２工程计算蝇彩的单相流修正模型进行了验证,计算结果与实验结果的对比表明,两相流 计算值与实测值符合较好落在 而单相流修正模型的计算结果误差较大。因此新建的伪均质固液两相流水击模型可以有于工程计算。     

基于CFD的管道固液两相流体输送的数值计算及实验对比

对应用于固液两相流数值模拟中的三种主要模型：单流体模型、两流体模型和欧拉－拉氏模型进行了对比,分析了其各自的优缺点及适用范围,并对商用CFD软件PHOENICS中有关固液两相流的处理方法进行了论述,探讨了其在管道输送固液两相流数值模拟中应用的可行性。     

高浓度管道输送参数计算模型的研究

在国内多家研究单位进行大量实验的基础上，对固液两相流机理进行了研究，开发了计算管道输送水力坡降及临界输送流速的电算模型。该模型输入、输出界面清晰，使用方便快捷，且经过大量实测资料验证，具有较高精度。该模型已在国内许多矿山管道上应用，准确地计算了不同物料的管道输送参数，并有助于节省研究经费和时间。     

固液泵的两相流动理论研究

对固液泵内两相流动进行理论分析，由两相流相对运动方程导出固液泵的基本方程式，并推导出两相流设计计算式，最后给出应用实例。     

粗颗粒物料管道输送临界流速的计算

笔者用微分法推导出了关于宾汉流体固液两相流临界流速计算公式。用直径42mm水平管道和三种不同重率高岭土泥浆作了粗颗粒碎石(d=5.63mm)的输送实验。实验表明,临界流速的计算值与实验值是一致的。     

尾矿泥管道水力输送计算

尾矿泥是以粘性细颗粒为主组成的粒状物料,其矿浆为固、液两相混和物,流变性质比较复杂。本文结合工程实例,通过分析尾矿泥浆体的特性和流变试验,建立了输送计算模型,计算出尾矿泥管道水力输送的浓度、管径、流速和阻力损失等重要参数。     

水力提升管道内两相流运动的运动学仿真计算

为研究水力提升系统中固液两相流的运动规律,提高管道水力输送的安全性,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,通过对大颗粒在水力提升管道中的运动进行受力分析,得出其动力学方程,利用Gambit软件生成三维提升管道模型,并利用Fluent软件对在管道中的两相流流动进行了数值模拟。得出了两相流流场的速度分布规律以及颗粒轴向速度、径向速度等各种运动参数;研究发现两相流流速沿管径呈梯度分布,大颗粒的轴向速度沿直径基本呈抛物线分布,径向速度沿管径基本保持正态分布。     

液压系统内过渡流数值预测中的计算机应用

在机械和实验装置中,广泛使用着以直管道连接液压泵和换向阀的液压系统。根据该系统中油液过渡流的动态特性数值预测的实际需要,将二维微压缩性粘流数学模型进行二次模型化处理,对层流过渡流提出了简便的数值预测方法,开发了计算机应用软件。用计算机对实验装置和铲运机液压系统产生的液压冲击进行数值计算,并通过实验验证和动态特性仿真分析,证实了本数值预测方法及其应用软件的有效性,揭示了油液过渡流的瞬态变化规律,为液压装置提供了新的测试手段。最后对这一研究成果的预期效益和应用前景作了分析与评价。     

基于数学模型的斜齿轮成形特性研究

以某型斜齿轮为研究对象,推导渐开线齿廓坐标方程、齿根过渡曲线方程及斜齿轮螺旋线方程,建立斜齿轮成形数学模型。基于专业数值计算软件MATLAB对斜齿轮数学模型进行计算,计算数据导入建模软件SolidWorks对斜齿轮成形特性进行研究和分析。研究和分析结果表明:建立的数学模型可以精确地获得斜齿轮螺旋线,联合MATLAB和SolidWorks可以成形为斜齿轮,且对斜齿轮成形过程进行直观的模拟及显示。该研究为斜齿轮成形特性研究、参数优化等方面提供理论基础及技术支持。     

粗骨料膏体充填料浆流变特性与管道输送阻力计算

通过粗骨料膏体充填料浆流动性及泌水率试验,测试了粗骨料膏体流动性及泌水率,确定了粗骨料膏体可实现管道输送的质量浓度范围,并理论分析建立了基于流变参数计算粗骨料膏体料浆管道输送阻力数学模型;同时,在可实现管道输送粗骨料膏体料浆质量浓度范围内,采用美国Brookfield公司的RST-SST型软固体流变仪测试了不同浓度、灰砂比条件下的粗骨料膏体料浆流变参数;结合管道输送阻力数学计算模型,计算不同浓度、灰砂比、管径及流量条件下的粗骨料膏体料浆管道输送阻力;最终根据计算结果及矿山生产情况,选取了最佳的粗骨料膏体料浆管道输送参数,为粗骨料膏体充填料浆管道安全、可靠输送提供了支撑。     

往复式隔膜泵功率经验公式回归分析

高浓度尾矿浆长距离、大流量管道输送的关键设备是往复式隔膜泵,隔膜泵的功率计算尤为重要。目前泵功率计算影响因素多、方法复杂。为简化隔膜泵功率计算并为管道输送方案优化提供便利,在统计大量SGMB、DGMB系列隔膜泵输送尾矿浆、化工料浆、水煤浆及氧化铝料浆4类料浆时的额定功率、流量、压力数据基础上,结合Origin软件,对不同结构、不同输送对象隔膜泵的额定功率与额定流量及压力间的关系进行拟合分析,得到经验公式并进行了差异性分析。结果表明,隔膜泵的功率与额定流量和压力之积成正比,且不同结构、不同输送对象隔膜泵的功率经验公式差异程度低,因而可使用统一的隔膜泵功率计算经验公式。     

颗粒粒径对深海采矿矿浆泵性能的影响

为掌握矿浆泵内部颗粒的运动规律,考虑颗粒的体积效应和相内碰撞效应,应用CFD?DEM耦合算法,对扬矿模型泵内的粗颗粒?海水两相流实施了双向耦合非定常流动计算,分析了不同粒径的颗粒在矿浆泵内的空间分布和运动特征.研究结果表明:采用两相耦合的求解方式可以较好地模拟矿浆泵内的两相流场特性;流动域内颗粒浓度略高于管线平均值,叶...     

自吸气浮选机模拟研究

为加深对自吸气浮选机槽体内的流场结构及性能参数的认识,运用CFD仿真技术对自吸气浮选机槽内气-液两相流进行了模拟研究。以实验室JJF-0. 2 m~3自吸气浮选机为原型进行仿真建模,采用六面体网格对整个模型进行网格划分的网格数量为1. 6×10~6。采用Euler-Euler双流体模型对气-液两相流进行稳态模拟仿真,运输方程的计算运用商业软件ANSYS-FLUENT软件。自吸气浮选机的吸气速率不能预先设定,需要通过模拟结果给出。我们设定气相为单一粒径的气泡,直径为1 mm。模拟过程中监测了叶轮区的气含率及功耗,结果表明浮选机处于良好的操作状态。分析了槽内不同区域的气含率云图及速矢量图,对自吸气浮选机内的流场有一个直观的认识。     

似膏体管输弯管段浆体流动的数值模拟研究

 摘要:论文对似膏体充填料浆在管路输送的弯管段动态特征进行了数值模拟的研究,确定了似膏体料浆相关物理参数,选择了适合似膏体料浆的管输数学模型,利用FLUENT模拟获得了弯管段压力场、速度场的分布特征,并将模拟结果与理论计算进行了对比分析。研究结果对似膏体管路输送实验和实践有一定的指导意义和实用价值。     

铁水连续预处理涡流反应器的优化运行研究(Ⅱ)

铁水预处理技术中反应器的设计至关重要。本文采用k-ε湍流模型与颗粒随机轨道模型相结合的两相流动模型,建立了铁水、反应剂的两相流动模型;采用数值模拟的方法研究了涡流反应器内的铁水、反应剂的两相流动特征;揭示了颗粒喷入位置、喷入速度、铁水流速、铁水流量等参数对反应器内两相流动、混合的影响。为连续处理工艺所需反应器的优化设计及工艺过程的研究与实现打下了基础。