基于风扇强制对流的茯茶烘房数值优化研究

以某茯砖茶企业烘房为研究对象,利用FLUENT软件对不同风扇优化方案下的茯茶发花过程中烘房内空气的速度场和温度场进行了稳态的数值模拟。研究结果表明:在不改变现有供热方式的情况下,采用双风扇强制对流能够显著改善烘房内的空气对流状况,使烘房内空气的温度均匀性得到明显提高;烘房内空气的最高温度差由原来的5℃改善为2℃。     

热风循环工艺参数对茯茶烘房的影响研究

以某企业热风循环茯茶烘房为研究对象,应用数值模拟方法研究送风速度、角度和茶砖间距三种单因素变量对烘房的影响规律,结果表明:适当增加送风速度有利于室内空气流动顺畅,并改善温度场的均匀性;送风角度向下偏转有利于提高流场均匀性;缩短茶砖摆放间距,可减少烘房左侧茯茶温度的不均匀。     

农副产品烘房

根据一些农副产品的干燥机理和传热传质规律，分析如何在节能、质量和产量之间选择最佳方案，设计烘房。介绍了几种热效率高、烘干质量可靠、单位面积产量高的烘房。     

花椒烘干房温度场模拟及优化研究

花椒是我国传统的调味品,其品质直接受干燥效果的影响,而干燥过程的温度场分布是主要影响因素。因此,在理论分析和实际工程调研的基础上,确定了适用于花椒烘干房温度场研究的物理模型、边界条件及烘干各阶段的送风参数,应用Fluent软件分别模拟了未优化方案(风口浮射出流)和优化方案(顶板加辐射)下房内温度场的分布情况,并对模拟结果进行了对比分析,结果表明:(1)未优化时,风流进入空间后,卷吸的冷空气量逐渐增多,射流温度发生变化,风口附近产生冷热不均现象。(2)优化后总体温度分布更加均匀,最高温度区域大多向风口两侧发展。气流扩大产生的卷吸作用更加强烈,使得温度分布均向风口侧发展的趋势更加明显。(3)优化后主流温度基本保持在初始温度附近变化,而后主流温度缓慢上升,当X=2.5 m附近处时,各阶段主流温度上升的走势停滞,气流分层现象较明显。(4)优化后主流从热风出口几何中心的左右两侧逐渐向中心位置出现明显偏移,最大的偏移距离达0.8 m。     

石膏板烘房节能减排技术改造

节能减排正以越来越严峻的态势成为制约各行业发展的瓶颈,也是促进社会经济发展、走可持续发展是企业求生存的必由之路.目前常用的建材干燥烘房干燥后产生的水分及其汽化潜热随废气排放至大气环境中,既对大气环境造成热污染又浪费了能源.介绍了石膏板的生产工艺,简述了烘房的热平衡测试结果及烟气带走热量的计算结果,提出了采用烘房热交换器冷凝水回收技术的可行性.计算结果表明,该技术具有较好的节能效果,在建材行业中具有较广阔的推广应用前景.     

多孔介质燃烧室内湍流流动及燃油喷雾的数值模拟

以多孔介质发动机为背景,用数值模拟方法考察气缸内加入多孔介质蓄热体后对燃烧室内湍流流场及混合气形成的影响.计算基于Antohe和Lage的适用于多孔介质的k-e模型,其中引入了Darcy项和Forchheimer项.对燃油喷雾在自由空间和多孔介质组成的燃烧室内的流场进行了数值计算.计算结果表明,多孔介质对燃油液滴与空气的混合过程具有重要的影响,多孔介质内的流场作为一个局部流场和整个燃烧室内流场发生相互作用.Darcy项和Forchheimer项均对湍能起阻尼作用,从而降低多孔介质内的湍能水平.这种阻尼作用随多孔介质渗透率的减小而增大.为检验数值模型的合理性,针对文献中的实验条件进行了相应的数值计算,计算结果与实验结果吻合良好.     

某型燃气轮机燃烧室性能数值模拟

应用CFD方法对航改QD128燃气轮机燃烧室性能进行了数值模拟。模拟结果表明:燃烧室流量分配设计基本合理,燃烧室内流场分布符合设计规律;燃烧室出口平均温度为1 298K,热点温度1 486K,径向温度分布曲线符合设计要求,OTDF=0.280,RTDF=0.086,略高于航机水平。模拟结果丰富了QD128燃机性能指标,为该机的运行、改进提供了可靠的参考依据。     

阵列射流冲击冷却流场与温度场的数值模拟

采用数值模拟方法对冲击冷却的流动和传热过程进行了三维数值研究。特别研究了在冲击孔叉排方式下,相邻孔间距、冲击距离以及射流入口雷诺数对冲击表面冷却流动传热特性的影响规律。     

具有自由表面的固_液相变的数值模拟与实验研究

通过对相变现象的分析,建立了VOF(Volume-of-Fluid)模型与焓?多孔介质模型的耦合计算模型,利用该模型模拟出石蜡相变过程中的相互关联的多种物理现象,其中包括固体石蜡中的导热、液体石蜡中的导热与自然对流、相界面移动以及相变材料在相变过程中的体积变化等。计算结果表明,石蜡内部的自然对流在石蜡的融化过程中起到非常重要的作用。在自然对流的旺盛期,石蜡的最大融化速率为每秒0.002 005%;同时,融化过程对自然对流也有影响,液体石蜡中的流速在融化150 s左右达到最大值(6.08×10-3m/s)。石蜡在整个融化过程中体积膨胀了近10%。利用石蜡相变过程的可视化实验来验证数值模拟的准确性,结果表明,该数学模型可以较真实地、较完整地反映出石蜡相变过程中的各方面特征。     

柴油机燃烧室改进的模拟仿真研究

首先介绍了柴油机燃烧室设计的尺寸特点,然后再在原燃烧室的基础上对它的尺寸做了一些改进,并通过大型CFD分析软件AVL-FIRE对修改后的燃烧室模型进行了流场数值模拟,计算出缸内流场的流动分布,对比分析得出燃烧室尺寸对气体流动的影响。     

直冲洗网式过滤器的流场模拟及结构优化

针对直冲洗网式过滤器在实际应用中无法将黏附在滤网内表面泥沙冲洗干净的问题,提出结构优化方案,即在保持滤网面积不变的前提下,将滤网形状做成渐缩式。采用Fluent软件,分别对圆筒式和渐缩式网式过滤器在过滤和冲洗条件时的清水流场进行模拟。结果显示,数值模拟和现场测试的水头损失和排污压强的相对误差分别为6.04%、4.03%,采用的多孔阶跃模型和Realizableκ-ε模型,具有较高的准确性;圆筒式和渐缩式网式过滤器在过滤时流场分布相似,但渐缩式网式过滤器在直冲洗时能明显提高滤网内部及滤网内表面的流速,从而将滤网内表面冲刷得更干净,缩短了冲洗时间,降低了冲洗频率,减小了耗水量。该结果为过滤器后续的研发奠定了基础。     

涡流燃烧室碰撞喷雾模拟分析

应用FIRE软件,对一种吊钟型涡流室式柴油机的压缩、喷雾过程进行模拟,考察气流运动、喷雾方向对混合气形成、分布、扩散过程的影响.对于喷雾过程,主要通过缸内的燃空当量比分析了燃油的分布情况;由油滴在涡流室内的粒径云图观察喷雾的形态.模拟结果表明:涡流室内强烈的气流运动对燃油的雾化作用很大,由于气流的阻尼作用,油滴不断破碎...     

多循环PDE模型机爆震室壁温分布数值模拟

分析了两相多循环脉冲爆震发动机工作过程中爆震室内、外壁换热特性,建立了爆震室壁温分布计算模型。采用ANSYS的瞬态热分析模块,对一脉冲爆震发动机模型机在不同工作频率下,内、外壁若干位置处温度随时间的变化规律进行数值模拟。研究发现,脉冲爆震发动机(PDE)外壁面温度随工作时间的增加连续升高,内壁面温度振荡上升,但两者的变化规律基本相同;内、外壁温度分布存在一个热平衡时间,该时间随爆震频率的升高而减小;热平衡时刻,外壁面温度分布呈现从前到后逐渐升高的趋势;同一轴向位置处,外壁面温度的平衡值随爆震频率的升高而升高,但升高幅度随爆震频率的增加而略有减小。     

中压进汽腔的流场数值模拟比较

通过数值模拟计算,对中压对称进汽和切向进汽两种结构的流场进行了分析比较,结果表明,单一切向进汽腔的总压损失更小,出口汽流角的周向分布均匀度更好。更进一步,为整体评估中压进汽腔的流场以及对叶片级的流动影响,对中压进汽腔及第1级叶片的整体流体域流场情况进行了分析比较,结果表明,采用大几何角静叶的切向进汽腔气动性能最优;当采取切向进汽腔时,需合理选择第1级静叶几何角并耦合计算,才能实现进汽腔的气动优化。     

蓄热式深度还原炉燃烧方案的数值模拟

以国家的产业节能政策为指导,为了控制节约临江羚羊难选铁矿石还原过程的能耗,采用商业软件FLUENT对以蓄热式燃烧技术为基础,采用双面加热、还原气体二次燃烧的还原炉的不同燃料燃烧方案进行模拟计算。通过对还原炉内的燃烧温度场、气体流场和炉膛气体成分等进行对比分析,得出了不同燃烧方案对炉内温度场、气体流场和气体成分的影响。最终得出结论:炉内温度场均匀,料面处残氧量合理,完全满足工艺要求。上层燃烧室在相同燃料、相同空气系数情况下温度分布一致,下层燃烧室配合辅煤气加热效果更佳。     

转底炉内温度场及流场的数值模拟

利用Fluent软件建立了转底炉炉内温度场及流场的数学模型,采用κ-ε模型,辐射模型,非预混燃烧模型模拟炉内的辐射传热和湍流流动,分析了烧嘴和助燃风喷嘴的选择与布置对炉内的温度及速度分布的影响.结果表明,转底炉预热段与加热段采用炉顶布置平焰烧嘴供燃料,炉膛下部布置喷嘴供助燃风能获得很好的温度场和流场来满足工作需要;还原段选择蓄热式烧嘴供给燃料,即满足了高温还原的温度要求,也达到充分回收利用烟气余热的效果.