5000t/d回转窑窑尾电除尘器气流分布数值模拟研究

应用Fluent软件,对5000t/d水泥熟料窑窑尾电除尘器的气流分布进行了数值模拟研究。主要内容包括:不同工况下两台除尘器的进口气体体积流量分配;第一电场进口断面气流速度分布及灰斗内扰流情况。根据数值模拟结果,通过调整气流分布板形式,使进口断面气流分布得到改善并达到RSM标准的良好级别;在灰斗内设置灰斗挡风板,使灰斗内的扰流现象得到明显改善;同时计算出不同工况下两台除尘器进口气体体积流量偏差均小于10%。     

淘析器内树脂颗粒运动轨迹的数值模拟及应用

采用标准模型和随机轨道模型对新型惯性撞击式淘析器内的树脂颗粒运动轨迹进行了模拟研究,预测了不同粒径颗粒的运动轨迹和速度分布。结果表明：通过在淘析段加入格栅板,使大颗粒在器内的运动路径变长,颗粒与格栅间的碰撞作用促进了粘附在粗颗粒表面上细粉尘的分离;加长对流分离段有利于提高粒料中离散的细粉尘的分离。工业规模实验验证了模拟结果。工业应用结果表明：设备投入运行后,除尘风机的能力得到发挥,没有发生堵料、不下料的状况,设备的除尘能力明显较以前增强,产品的外观质量得到根本改善。     

固定床反应器内气体预分布器研究

研究了直径1 000 mm,高3 000 mm的固定床冷模装置中气体预分布器对反应器内气流分布的影响。结果表明:气体分布器可改变床层内气流流形并使径向气流的速度分布趋于均匀;随着表观气速的增加,反应器内气流的不均匀程度增加;分布器的环隙高度在一定的范围可使反应器内气流的不均匀程度相对较好。应用计算流体力学软件CFX对固定床反应器内的流场进行模拟计算,并与大型冷模试验测试结果进行比较,模型计算值和冷模试验测量值吻合较好。     

槽式液体分布器均布性能CFD模拟的可视化研究

针对适用于规整填料的槽式液体分布器的初始布液性能,在现有的经验参数基础上,作者利用商业计算软件FLUENT对特定条件下的液体分布时的流动情况进行数值模拟计算,所得结果基本符合实验情况.     

淘析器内两相流场的数值模拟

采用FLUENT6.2.16对淘析器内的三维气相流场进行了模拟,参照模拟结果分析了影响其分离效果的结构因素,针对可能存在问题的结构设计了多种新结构方案,通过分析对比模拟结果,发现加长对流段、在淘析区加入格栅板的结构更有利于规整流场,促进细粉尘的分离.采用离散相模型对依据此方案设计的新型淘析器内颗粒的运动轨迹进行了计算,估算了淘析器的分级效率和总分离效率.与原淘析器的对比结果表明:该新型淘析器可消除现有淘析器出口附近的短路流,提高细粉尘的分离效率.     

淘析器内气固两相流动的数值模拟

针对现有淘析器存在分级效率低,粒料中夹带塑料粉尘和部分粒料随气流溢出的问题,采用CFD模拟软件FLUENT6.2对现有淘析器及其改进型淘析器内部的气相流场和粒子运动轨迹进行了数值模拟.气相控制方程采用标准湍流模型,颗粒运动控制方程采用随机轨道模型.模拟结果表明:改进型淘析器可消除现有淘析器出口附近的短路流:加长对流直管段,增加了气固对流时间,强化了气流对粒料表面的剪切作用;淘析区加入格栅,既规整流场,消除静电吸附,又通过碰撞振动提高了粒料表面粉尘的分离程度.     

蒸汽凝结促进多分散不可溶PM_(2.5)增长的数值模拟

以PM2.5为凝结核,发生蒸汽凝结能够使得PM2.5粒径增加,以利于后续脱除。了解PM2.5的凝结增长规律对于PM2.5的高效脱除有重要意义。为此,基于凝结增长动力学方程,研究等温和绝热系统中多分散不可溶PM2.5的凝结增长过程,探讨蒸汽凝结后颗粒粒径分布随时间、蒸汽饱和度、温度的变化规律,并将等温和绝热系统中颗粒的凝结增长特性进行对比分析。结果表明,过饱和蒸汽能够迅速在PM2.5表面发生凝结,促进颗粒粒径分布向着大粒径、窄分布的方向发展;相同初始温度条件下,提高蒸汽饱和度可以有效促进PM2.5的增长;相同初始含湿量条件下,温度的较小变化就会引起最终颗粒粒径分布发生显著变化,且温度越低,颗粒凝结增长效果越好;与绝热系统相比,相同初始条件下等温系统中凝结增长所需的时间更长,生成的最终颗粒也更大。     

催化裂化沉降器内气固两相流动的数值模拟分析

本文利用计算流体力学软件FLUENT6.1对工业尺度下沉降器内的压力分布、油气和催化剂的速度分布以及催化剂的浓度分布等进行了较详尽的数值模拟,确定了沉降器内的流动死区和较易结焦的部位,为研究催化裂化沉降器内的结焦动力学提供了定量的参考依据.     

催化裂化沉降器旋流快分系统内气相流场的数值模拟与分析

为进一步提高催化裂化沉降器旋流快分系统的分离效率,首先对系统内气相流场进行了研究和分析.采用CFX5软件和应力输运方程模型（DSM）对其气相流场进行了三维数值模拟.将计算结果与用五孔探针测试的流场实验结果对比发现,计算结果与实验结果吻合较好,证明了应力输运方程模型适合用于旋流快分系统内三维流场的数值模拟.模拟结果表明：旋流快分系统内的流场为三维湍流场,在旋流头喷出口附近区域存在多个纵向旋涡,存在短路流现象,这是导致分离效率不易提高的主要原因.旋流快分头的S值和倾斜角对气流切向速度都有一定的影响,应优化确定.加入汽提气后,对旋流快分系统内的流场影响不大,但对气体的快速引出有利.     

细颗粒物的声凝并数值模拟研究进展

采用数值模拟方法研究细颗粒物的声凝并具有实验研究无法比拟的灵活性和经济性,是获得声凝并微观机理和宏观效果的重要途径之一。本文对国内外相关研究进展和现状进行评述,介绍了细颗粒物声凝并的同向作用机理、流体力学作用机理、声致湍流机理,阐述了声凝并数值模拟的区域算法、矩量法、蒙特卡罗方法,指出考虑各凝并机理之间的耦合,利用多重蒙特卡罗方法结合可视化编程技术,对声凝并过程进行可视化数值模拟是声凝并数值模拟研究的重要发展方向。     

气流分布环中气体变质量流动及进气方式的探讨

介绍氧化反应器的气流分布环中气体变质量流动的规律，讨论了切向与径向两种进气方式对变质量流的影响，确定最佳的进气方式。     

关于冷凝器封头的有限元局部应力分析

制冷设备冷凝器管程介质为水,壳程介质为制冷剂。管箱形式多种多样,尤其封头的形式,主要有冲压、铸造、板材加工等。文章针对这一问题,对其中一种特殊形式的封头结构进行受力分析。     

弹簧气孔套进气段流场可视化分析

采用CFX软件建立弹簧气孔套进气段流道结构有限元模型,并用计算流体力学(CFD)解析流道速度场分布、压力场分布、出口流量变化曲线。模拟可视化分析结果表明:将弹簧气孔套阀杆锥面与柱面直角过渡改为圆弧(半径为0.3mm)过渡,消除了流道转折处涡流;流道出口流量增大22.5%,至1.74×10~(-4) kg·s~(-1),最大轴向气动力降低29.4%,至1.2 N。     

空冷器管箱进口CFD模拟及优化

针对国内某厂PX装置空冷器的改造问题,采用CFD数值模拟方法,使用适用于多相流体系的SST模型对不同空冷管箱进口方案的介质流动及分布规律进行了研究,结果表明,单相流空冷器管箱入口三管嘴设计优于两管嘴的设计形式。     

U型管式换热器进口截面流场数值模拟

建立了U型管式换热器进口截面的三维稳态流动数学模型,求得了U型管式换热器内部的压力场、速度场和温度场分布;在此基础上对U型管式换热器内部的温度场、压力场和速度场进行了讨论。研究结果表明,一方面,增大U型管式换热器进口热流体速度,可以增加U型管式换热器的换热量,增大出口截面的速度,增大内部压强,提高内部温度;另一方面,运行时间越长,U型管式换热器内部温度越低、出口截面速度越大,总传热率越低,压力损失先减小后趋于稳定;同时,离U型管换热器越近的外导流筒冲刷腐蚀越严重。     

山谷型双流程凝汽器管侧流场的数值分析

为提高凝汽器换热效率,应用Fluent6.3数值模拟软件,管束区域采用多孔介质模型,对山谷型双流程凝汽器水室流场进行了数值分析。研究结果表明:该凝汽器入口水室结构存在一定的缺陷,导致冷却水在水室顶部和管板两处产生较大的局部阻力,从而产生了两处较大漩涡,影响设备的安全和稳定性;后水室流场较为均匀,漩涡较小,结构比较合理;出口水室前后侧速度较大,中间部位存在较大的低速区域,同时在右侧壁面出现了高速区域,从而会对右侧壁面造成较大的冲击力和摩擦力。     

可控膜液体静压密封流场数值模拟

采用通用流体计算力学(CFD)软件FLUENT对Gambit软件建立的可控膜液体静压密封流场三维结构网格模型进行数值计算,基于三维层流N-S方程与SIMPLE算法,得到了密封端面间隙液膜的三维压力分布和速度分布,研究了密封端面结构参数和操作参数对密封性能的影响,对密封结构优化有指导意义.     

锡槽进口端密封技术

锡槽进口端密封是提高玻璃质量的关键技术,提高进口端结构的气密性不仅要减少和杜绝所有可能的漏气点,而且要采取合理的气体密封技术,防止锡槽内气体从调节闸板处逸出。从结构改进和气室密封技术两个方面阐述了进口端密封的关键技术及其在生产线上的应用。通过改进流槽空间与锡槽空间分隔效果和在0贝通入适量纯氮气的方法,有效减少了锡槽内保护气体在调节闸板周围的逸出,效果显著,值得在所有浮法生产线上推广应用。     

大型沼气厌氧池侧进式搅拌流场的数值模拟分析

为了研究直径和高度均为16 m的大型沼气池內单个侧进式搅拌器的搅拌效果,采用流体力学软件Fluent,以多重参考系法、RNGκ-ε湍流模型及压力-速度耦合SIMPLEC算法,对搅拌流场进行三维数值模拟,并分析了不同的安装角度、离底高度、搅拌转速及搅拌桨叶直径对搅拌功率、有效区百分比和防沉淀效果的影响。研究结果表明,当搅拌转速大于450 r/min和搅拌桨叶直径大于750 mm时,有效区百分比均达到最大值70%;当水平夹角α为30°时,搅拌效果达到最好;垂直夹角β偏向池底和离底高度小于8 m时,有利于防止池底沉淀的产生。     

气流分布对电除尘器除尘性能的影响

C水泥厂有1条1000t/d水泥干法生产线,窑尾采用电除尘器,该除尘器于2000年投入运行.除尘器运行后除尘效率不太理想,没能达到国家规定的粉尘排放标准.经过几年的运行,除尘器内部构件部分已有损坏,除尘器粉尘超标排放日益严重.随着国家新的环保标准GB4915-2004<水泥工业污染物排放标准>的实施,水泥厂对除尘器进行了检修,更换了内部损坏的构件,但除尘效率仍没能得到彻底改观.为了使除尘器能够真正达标排放,我们对该除尘器进行了系统的分析研究,找到了问题的根源,并采取了一定的解决措施,也取得了理想的改造效果.