仓泵式气力输送小麦颗粒流化特性数值模拟

为探索仓泵式气力输送罐体及引出管内小麦颗粒的流化特性,利用Solidwoks软件建立等比例发送装置三维模型,采用Fluent软件对输送压力为0.3 MPa时的发料过程进行模拟,并利用CFD-Post软件进行数据后处理。以引出管入口端面中心处为测量点,测得前0.4 s小麦颗粒平均湍流强度为0.24。发料过程中,引出管入口处的压力及颗粒速度分别下降17.1%和6.18%,出口处的压力及颗粒速度分别下降25.9%和6.1%;出口处的压力相对入口处下降97%,颗粒速度相对入口处增加17.3%。最后时刻入口处及出口处的气相速度分别增至26.12 m/s和20.13 m/s,整体发料过程颗粒平均湍流强度为0.11。研究为气力输送小麦流化设备的设计提供理论依据。     

管内气力输送数值模拟概述

目前关于管内气力输送的计算方法可分类如下:(1)经验理论系数化系数化+运动方程式(2)欧拉型(连续体理论)(3)粒子追踪型忽略流体对粒子的影响考虑流体对粒子的影响 (.l)统计力学理论(玻尔兹曼方程式) 其中(1)法为当前气力输送装置设计的主要方法。这种方法研究时间较长,实际应用比较成熟。但这种方法是一维的,不能充分地了解管内部的流动状态。因而需要大量的实验数据作为依据,才能进行气力输送的计算。这无疑增加了研究成本。(2)法是基于欧拉方程和Navicr一Stok。方程式用流体力学的手法扩张到粒子分散系,把固相看作为连续体。它假设微粒子…     

基于FLUENT的双螺带混合机固液 两相流数值模拟

针对面粉-水两相混合,设计出一款双螺带混合机模型,并运用流体分析软件FLUENT对其三维流场进行数值模拟。采用ICEM对模型进行非结构网格划分,通过欧拉多相流模型、RNG k-ε湍流模型进行仿真。在稳态条件下模拟槽内的压强分布、速度分布以及固体颗粒体积分数分布的情况。结果表明:双螺带桨对槽内的多相流搅拌效果较佳,且其迎流面和背流面附近容易出现速度峰谷值,产生明显的涡旋,使搅拌均匀。该研究结果为进一步优化混合机的性能提供了理论依据。     

多通道烘缸通道内流体流动特性数值模拟研究

探讨了多通道烘缸内流体通过通道时的流动特性,建立了多通道烘缸通道的计算流体力学模型,并用计算流体力学软件FLUENT模拟通道内在不同气相折算速率及不同液相折算速率工况下,通道内气液两相分布及其沿通道壁面方向的压力降,得出了通道内流型的变化情况,为多通道烘缸的流动与传热机理研究提供了理论依据。     

基于Fluent的搅拌桨数值仿真及结构优化

针对固-液两相流物料搅拌机,运用计算流体动力学数值方法,通过RNG-湍流模型、欧拉多相流模型进行数值仿真,在搅拌叶片安装间距和搅拌臂长度不同的搅拌桨作用下,分析卧式粉料搅拌机搅拌槽内的流场分布以及固体相的体积分数分布情况。基于数值模拟结果,选择合适的搅拌桨结构参数,可为进一步的优化提供理论参考。     

基于Fluent的辅助喷嘴气流流场数值模拟

为研究喷孔形状对喷气织机辅助喷嘴喷射效果的影响,利用Solidworks建立辅助喷嘴喷射流道的几何模型,并通过Fluent采用RNG k-ε二方程湍流模型对高压高速可压缩的气流三维模型进行数值模拟。模拟结果表明,对于等效温度下的高压理想气流,在相同供气压力下,随着辅助喷嘴管内截面积的减小,管内气体速度反而增加,所研究的4种孔型的辅助喷嘴气流射出能力依次为7圆孔型单矩形孔型双圆孔型单圆孔型。模拟结果可对喷气织机辅助喷嘴的优化提供参考。     

自然循环外加热式蒸发器二维数值模拟及其性能分析

自然循环外加热式蒸发器是低浓度固碱生产过程中的关键性设备。为了提高蒸发器性能,采用Fluent6.3软件对蒸发器流场内流体进行二维数值模拟,得出蒸发器内流体流动的速度场和温度场的分布情况,同时分析了二次蒸气出口尺寸对蒸发器性能的影响,结果对自然循环外加热式蒸发器工艺条件和结构的优化具有参考价值。     

气力输送中旋风卸料器的数值模拟

采用RSM模型、以SIMPLEC算法对下旋型卸料器的三维两相流场进行了数值模拟,结果验证了算法的可靠性,为气力输送装置的优化设计打下了基础.研究还发现:卸料器内的流场呈Rankine双涡结构;由于中心低压区的存在使得气流轴向滞流或回流;筒体与锥体相交处的上部有脉动螺旋环存在,故分离低密度或小粒径的颗粒时宜采用较小的锥角.     

烟丝在水平管气力输送过程中起动速度研究

利用高速摄像机和水平管气力输送系统研究了不同种类烟丝在水平管气力输送过程中的起动速度.通过捕获烟丝起动瞬间的运动图像,描述了在水平管气力输送过程中烟丝由静止状态开始旋转、翻滚直至达到悬浮状态的起动现象.考察了烟丝物理性质及输送管道性质对起动速度的影响,结果表明,烟丝起动速度随烟丝密度、当量直径、输送管道直径的增加而增大,其规律可由烟丝物理性质、输送气体性质及管道特性等组成的雷诺数Re和弗鲁德数Fr之间的关系式进行表征.通过对试验结果的回归分析,获得了计算烟丝起动速度的经验公式.     

基于Fluent的靶式撞击流喷嘴流场模拟研究

研究基于Fluent的靶式撞击流喷嘴流场数值模拟效果。利用Fluent软件对靶式撞击流喷嘴内部及出口外部流场进行了数值模拟研究,通过模拟得出了喷嘴的结构尺寸(管径d和管道与靶的间距δ)和压强P(水流速度υ)对喷嘴雾化效果的影响。结果表明:靶式撞击流喷嘴结构尺寸和压强越大,喷嘴的雾化效果越好。认为其具有区别于一般离心喷嘴的优越性,可以节约喷水量。     

密相气力输送技术的进展

介绍了目前国内外工业应用的密相气力输送装置的技术机理、实验设计和实际装置的技术发展情况,供粮食加工企业应用参考。     

基于Fluent的全聚纺不同吸风槽集聚效果数值模拟

为探讨吸风槽对全聚纺集聚效果及纺纱质量的影响,采用Fluent软件对全聚纺系统集聚区流场进行数值模拟,得到3种吸风槽集聚区的气流流动规律,并对模拟结果进行比较分析。结果表明:长、短斜槽在整个集聚区均对须条产生集聚作用,但有恶化须条条干的可能;长斜槽的Z轴向速度分量分布不利于集聚效果的产生,直型槽在集聚中区有使须条再次扩散的可能。最后进行了纺纱实验验证,证明模拟结果及分析是准确的。     

基于Fluent的小麦辊式制粉流场模拟及试验验证

为了研究小麦辊式制粉过程中芯磨辊间研磨区的流场特性和压力分布规律,探讨各操作参数对小麦粉质量的影响规律,以试验磨粉机的光辊研磨机构为研究对象,应用计算流体力学软件Fluent对喂料量分别为40、50、60 g/min、轧距分别为0.10、0.15、0.20 mm以及快辊转速分别为16、26、36 rad/s等不同操作参数下的粉磨流场进行了数值模拟,并通过磨粉试验对模拟结果进行了验证。结果显示:随着喂料量、快辊转速的增大,以及轧距的减小,快辊与物料接触面最大动压力及粉料颗粒流沿着定直线段的动压力增加,试验结果显示小麦粉中灰分减小;在制粉有效压缩区内,喂料量为60 g/min、快辊转速为36 rad/s、轧距为0.10 mm时,辊面压力沿磨辊轴向最为均匀,且定直线压力曲线斜率最大,试验结果表明,该工况下小麦粉中灰分含量最小,具有较好的制粉效果。     

基于Fluent低压旋流喷嘴下游流场数值模拟及分析

运用Fluent软件模拟了低压旋流喷嘴下游流场喷雾情况。利用欧拉-拉格朗日模型模拟气液两相耦合流动。模拟显示:喷嘴喷雾形状为空心锥状,与实验得到的喷雾形状相符。喷雾的液滴速度分布于15～25m/s之间,且随轴向距离的增大而减小;喷雾的液滴直径沿轴向距离增大而增大。     

黏性颗粒在聚偏氟乙烯纤维膜内部沉积特性数值模拟

为了探究黏性颗粒在纤维过滤介质上的沉积特性,通过随机算法建立聚偏氟乙烯纤维膜的三维模型,并采用离散单元法进行了纤维膜内部的气固流动模拟,引入JKR颗粒接触模型,研究了颗粒表面能与碰撞恢复系数对黏性颗粒的运动与沉积特性影响,获得了黏性颗粒在纤维表面沉积的最佳表面能和碰撞恢复系数,并在此基础上研究了粒径2～7μm黏性颗粒的沉积与受力情况。结果表明：颗粒表面能、恢复系数与粒径均为影响黏性颗粒沉积特性的重要因素,表面能的减小,恢复系数或粒径的增大,能够使捕集效率增大,颗粒在纤维表面更易形成稳定的沉积与团聚形态。     

新型整流喷嘴式分流器最佳入口工况数值模拟

目的:改善或尽可能消除制冷系统中节流后气液两相制冷剂在蒸发器中分配不均匀导致的制冷系统性能下降的现象。方法:基于多相流模型中的混合物模型,建立整流喷嘴式分流器的物理模型及气液两相流动的数学模型,通过CFD模拟该分流器内部的相分布情况和气液两相分离程度,分析入口工况(流速、干度)对分流器分液均匀性的影响。结果:当入口流速为1 m/s,入口干度为0.2时,流型逐步趋于稳定,形成对称的环形流,分流器在此工况下整体不均匀度达到最小值,分流效果最优。结论:在对分流器结构进行优化的基础上,通过调整入口工况至最佳可进一步优化流型,形成对称环形流实现均匀分液。     

小麦机械通风各向异性阻力的数值模拟研究

机械通风是实现安全储粮、保证粮食品质的主要措施。以小麦为研究对象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法对大型平房仓小麦的横向通风、压入和吸出式竖向通风阻力进行了数值模拟,通过对不同通风方式下粮堆的阻力的分析发现,粮层阻力与风量成正比,风量越大,粮层阻力越大;通风方式不同,单位粮层阻力也不相同,小麦下行通风的单位粮层阻力最大,上行通风次之,横向通风最小。通过对小麦粮种各向异性阻力的分析,为以后不同粮种机械通风系统的分析奠定基础。     

悬浮式气力输送颗粒（群）运动微分方程数值解

本文用四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ法对悬浮式气力输送单颗粒及颗粒群［简写为颗粒（群）］运动微分方程进行了数值解；利用计算机计算出颗粒（群）运动时间、距离及速度三者的变化关系；从而解决了运动微分方程解析解复杂和绝大部分情况无法求出解析解的缺陷。为颗粒（群）运动微分方程的应用及颗粒（群）运动规律的研究提供了一条新的途径。     

气力输送技术的发展及其在烟草行业领域的应用

本文介绍了气力输送的原理,特点及使用现状,同时对气力输送的发展方面,尤其在烟草行业中的应用进行了预测分析。     

气液两相流模拟在铸造CAE领域的应用现状

充型过程的气液两相流动数值模拟技术是铸造CAE领域的前沿,分析了气液两相流动数值模拟技术在铸造CAE领域的应用。介绍了铸造充型过程的气液两相流动的数学模型及计算方法。探讨了两相流数值模拟技术在铸造CAE上应用存在的问题,展望了铸造充型过程数值模拟的发展趋势。