空调用高效旋流油分离器仿真优化与实验

为了提高空调系统中旋流油分离器的分离效率、降低压力损失,本文对其结构参数进行了优化设计,通过流体仿真研究了油分离器内部各参数对分离效率和压力损失的影响,得到最佳的参数尺寸比例,并据此制作了一款新型油分离器,安装在空调系统中进行实验测试。实验结果表明:新型油分离器在回油工况(最低制冷剂流速)下分离效率由95.5%提高到99.0%,名义制冷工况下分离效率由97.3%提高到99.6%;名义制冷工况下压力损失由55.2 k Pa降低至23.1 k Pa;同时获得了油滴颗粒的分布函数。     

雾化焙烧制备超细颗粒用旋风分离器优化模拟

旋风分离器是雾化焙烧制备稀土氧化物工艺中的常用分离设备之一。为了提高焙烧产物中超细颗粒的分离效率，采用Fluent数值模拟和实验验证相结合的方法，得到旋风分离器的优化构型，利用颗粒分离效率和流体压降2项指标进行评价，以探讨扩张结构旋风分离器的优化效果。结果表明：在锥筒高度为距旋风分离器顶板370 mm处，进行角度为10°的扩张改进后，分离器对粒径为1、 3、 5μm的颗粒分离效率分别提高13.25%、 42.33%、 44.02%,阻力系数减小3.6%;新改进结构旋风分离器在降低能耗的同时提高分离效率。     

灰斗抽气对旋风分离器分离性能影响数值模拟研究

 利用计算流体动力学软件FLUENT对旋风分离器内气固两相流动特性进行三维数值模拟,模拟气相流场采用雷诺应力模型,应用随机轨道模型模拟湍流流场中颗粒的运动轨迹,同时给出了不同抽气率下旋风分离器的速度、压力分布,计算出旋风器分级效率,模拟结果与文献实验数据吻合较好.结果表明,灰斗抽气可以提高锥体内旋转气流切向速度,轴向速度减少能够降低气流携带颗粒返混能力,并减小排气芯管下口短路流,提高旋风分离器分离效率.对于给定的旋风分离器,抽气率应有一最优值.     

商用水冷螺杆机组内置油分离器性能研究

针对商用水冷螺杆机组的内置油分离器,采用Fluent软件对冷媒两相流场进行了数值模拟。先用RNG k-!模型计算连续相的气态冷媒,得到油分离器内流场参数分布特征,再加入离散相的液态油滴进行计算。最终依据仿真数据,计算获得油分离器的分离效率,并分析影响油分离器分离效率的因素,为油分离器的优化设计提供理论依据。     

直切单双进口旋风分离器流场及颗粒分离特性的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)方法对Stairmand高效旋风分离器气相流场进行数值模拟,获取旋风分离器不同截面上的切向和轴向速度分布,与试验结果进行比较,两者能够较好吻合;采用此方法对直切单双进口旋风分离器颗粒分离的过程进行数值模拟。结果表明:双进口型改善了单进口型流场的不对称性,在进气量相同的条件下,双进口型的切向速度增大,径向速度明显减小,粒径分离效率提高了6%~30%。     

油井双腔分离器设计与计量性能评价

正本文通过研究油井计量分离器原理与机构,在不改变计量间工艺流程的基础上,对油井计量分离器进行技术改进,研制了一种内部两腔体结构的双腔油井计量分离器,并对分离器的计量性能进行了测试评价。一、分离伞结构改进油井计量分离器的计量准确度,在很大程度上依赖于分离器的分离效果。从结构上来说,分离伞的展     

颗粒-壁面碰撞建模与数据处理

直升机发动机吸入沙粒会严重影响寿命和可靠性,加装粒子分离器以净化进气必要性不言而喻。根据以往研究,碰撞是影响粒子在分离器中运动轨迹的主要因素。采用数值模拟方法,得到大量不同初始条件下反弹参数,分析相对位移、碰撞时间、反弹速度、反弹角度等参数与入射条件的关系特性。并将所得到的仿真结果与实验统计结果进行对比,能够较好吻合。最后将处理后的数据导入关系型数据库,建立沙粒与壁面碰撞反弹模型数据库基础表。文中的结果全面考虑多种初始条件的共同作用,使计算准确性大大提高,对指导分离器型面设计有一定贡献。     

下排气旋风分离器的结构改造及效果分析

某煤矿自备电厂一台型号为UG-35/3.82-M35的循环流化床煤泥锅炉,其使用的下排气旋风分离器实际运行时分离效率偏低,飞灰可燃物较多,造成较大的锅炉热效率损失,为解决这一问题对锅炉的下排气旋风分离器设计了改造方案,对方案的可行性进行了数值模拟,并对锅炉的下排气旋风分离器进行了工程改造。改造后的下排气旋风分离器实际运行中分离效率大幅度提高,捕集的固体微粒粒度变细,提高了循环流化床的物料循环倍率,降低了飞灰含炭量,也提高了锅炉运行效率。     

B型LNG模拟舱内低温流体两相流动与相变传热数值研究

本文以内容积为40 m³,绝热层(聚氨酯)厚度为400 mm的新型独立B型液化天然气船模拟舱为研究对象,对模拟舱内低温流体的两相流动及相变传热问题进行了非稳态三维CFD模拟。采用流体体积函数(VOF)模型追踪气液相界面,利用Lee模型作为相变模型,在相变模型中考虑了静压的影响,对模拟舱的温度分布及静态BOG生成速率进行了计算。研究了在不同液位以及绝热层存在破损的情况下模拟舱的温度分布及静态BOG生成速率的变化,同时研究了当模拟舱密闭时的增压特性。对比模拟结果与实验结果,偏差在10%以内,模型对模拟舱内的低温液体的蒸发过程模拟较好,可为新型独立B型液化天然气实船的设计和改进提供参考。     

EM型磨煤机分离器性能的数值模拟

结合新型静态分离器的结构特点,利用Fluent软件中湍流模型、离散相模型、随机轨道模型,对EM型磨煤机分离器内部空气流场、固体颗粒的运行轨迹和分级效果进行数值模拟。结果表明:分离器入口处压力分布均匀,气流经过分离叶片时速度增大,压力减小;煤粉的分离主要由重力分级和离心分级组成;分离器对粒径为50~150μm细粉具有很好的分级效果,分离器综合分离比率高达58.3%。     

基于壁面射流的虚拟冲击式采样分离器的优化

为了提高现有虚拟冲击技术下的呼吸性粉尘采样分离器的分离标准差，采用壁面射流中的附壁效应，结合模型角度改变对颗粒捕获效率的影响，在凸型内壁的分离腔基础上，研究加速喷嘴尾部的角度、外壁面顶点的角度和喷嘴至收集腔的距离3个方面因素对于模型分离效率的影响。采用有限元软件ANSYS Fluent的气固两相流数值仿真，仿真模拟分离器的内部流场，在仿真过程中对颗粒进行捕捉跟踪，将计算出的分离效率与BMRC曲线的标准进行比较。结果表明：与凸型内壁结构的采样分离器模型相比，改进后的呼吸性粉尘采样分离器在粒径较小处的分离效率方程更贴近BMRC曲线，分离偏差均小于1.6%,分离标准差达到了δ₂=2.31%,在参考模型的分离标准差上提高了12.83%。     

瞬变平面热源法热导率测量的数值模拟

采用HOT DISK热物性分析仪通过瞬变平面热源(HOT DISK)分别对固体、液体或气体的热导率进行测量,固体材料选用不锈钢块(型号4278),流体材料选用去离子水。并利用ANSYS CFX仿真模拟软件对该测量过程进行数值模拟,将模拟得到的与实验测得的温升曲线进行对比,吻合度较好。结果表明:选用合适的探头和参数,HOT DISK热物性分析仪能准确测量固体的热导率;但是对于流体或气体,热导率的测量结果与真实值相比偏大,原因是测量过程中产生自然对流。     

辽河油田稠油地面集输技术

辽河油田是我国第三大油田,年产原油在1000万吨左右,其中稠油产量约为650万吨,占辽河油田原油总产量的65％。因此,稠油地面集输技术的水平直接影响着辽河油田稠油的生产。由于辽河油田稠油品种繁多,物性较差,相对集输处理的难度较大。经过近二十年的研究和实践,总结出了一些适合辽河油田稠油特点的工艺流程。这些典型的工艺流程具有流程简单、安全可靠、操作方便的特点,较好的满足了辽河油田稠油开发的总体需要。目前,辽河油田在稠油的集输和脱水技术居国内领先水平。辽河油田以降低稠油粘度来解决稠油集输问题,通常采用的方法有：加热降粘、掺轻质油或掺稀油稀释、掺活性水以及乳化降粘等。辽河油田稠油脱水工艺流程主要采用两段热化学沉降脱水工艺流程、热化学沉降加电化学脱水两段脱水工艺流程、一段热化学静止沉降脱水流程。辽河油田主要运用的稠油处理设备有卧式三相分离器、电脱水器、加热炉、泵等。     

基于计算流体力学模型的旋流分离器的优化设计

气液旋流分离器已应用于多个行业,但在制冷领域中的研究则相对较少。通过数值模拟及实验的方法,考察了气液旋流分离器在制冷系统中的分离效果并且提出减小分离器体积的优化方法。建立制冷剂两相流气液旋流分离器模型,利用CFD软件FLUENT对其进行数值模拟,其中离散相采用DPM模型,湍流模型采用RNG k-ε模型,得到了分离器内部速度场、液体相浓度分布以及不同颗粒直径下的进出口干度。采用计算焓值的方法对旋流分离器进行了实验研究,通过实验方法得出旋流分离器拥有良好的分离效果,在进口干度为0.3时,出口干度达0.97以上并且对比数值模拟及实验推导得到液相颗粒直径约为1×10-6米量级。在此基础上对分离器结构进行优化,通过改变折流板圈数,在使分离器出口干度没有明显变化的前提下,体积缩小了约31%。     

磁悬浮列车空调系统介绍及气流组织仿真

本文介绍了磁悬浮空调系统的设计思路及其结构特点;同时,本文还通过采用流体仿真计算的方法对车内气流组织进行了数值计算。     

DOD 式压电喷墨打印系统液滴形成过程的数值模拟

目的研究DOD式压电喷墨打印系统液滴形成过程。方法简化压电式喷墨打印头的几何模型,建立基于流体体积法的流体仿真模拟系统,模拟给定压力条件下液滴生成的全过程,并以此进行数值实验来评估油墨的表面张力和黏度对喷墨中液滴形成形态的影响。结果给出不同瞬间液滴的形态,得出适合于给定条件的最优参数组合。引入流体力学中的无量纲常数Z,评价表面张力和油墨黏度在耦合作用下液滴的成形状态。确定表面张力约为40 mN/m、黏度约为10 Pa·s、无量纲常数Z为4.56的油墨能够得到理想的单液滴喷射形态。结论将仿真的结果应用到实验中,对比分析可知吻合较好,证明了数值模拟的可靠性。     

解析分离器分离效果不佳问题及对策

[摘要]在原油生产工艺流程中,三相分离器的运行效果直接影响着原油脱水、原油稳定及原油回收生产的正常进行。三相分离器的现场应用表明,后换用不锈钢制作的波纹板,不仅耐腐蚀,耐冲压。稳定性好,而且增大了液相接触面积,使油、气、水得以很好的分离。分离器要能保持良好的分离效果,需对其液位和压力进行控制,对出现的零部件老化,设备投产多年以后,在分离器内部发生假液位及阀门失灵或卡死等故障,提出了相应的维护保养措施。     

CFD技术在板翅式换热器设计开发中的应用

介绍CFD软件的应用领域及特点,阐述CFD技术在板翅式换热器设计中进行数值模拟的理论基础、传热与流动分析,指出CFD技术在板翅式换热器设计开发中的研究发展状况。同时,总结了对流体流动进行CFD技术数值模拟的一般步骤,并提出了CFD技术在板翅式换热器优化设计及开发方面的前景与方向。     

基于PLC和组态王的船用油水分离器仿真装置研究

基于西门子S7-200和组态王软件,开发一种船用油水分离器的仿真装置。通过设计组态软件界面和PLC控制程序,该仿真装置可以模拟船用油水分离器的油水分离过程,自动排油过程,反冲洗过程以及油分浓度超标报警等功能,该仿真装置实现了上位机远程控制,运行可靠、维护方便、功能齐全、可视化效果突出,可用于船用油水分离器的模拟训练。     

板式热沉温度均匀性仿真研究

热沉在空间环境模拟设备中用来模拟空间的冷黑环境。对板式热沉流体分布与温度均匀性进行了仿真研究,使用气氮作为工质,研究了壁板间距以及氮气压力、流速对流体分布的影响。采用计算流体力学的方法,对流场进行了数值模拟和分析研究,获得了壁板间距、氮气压力和流速对热沉温度均匀性的影响规律。