平行流列管式固定床反应器管外流体的模拟

运用计算流体力学软件FLUENT6.1对平行流列管式固定床反应器环形流道及管间流体的流动进行数值模拟。模拟结果表明,流体进入环形流道后流速急剧变化,要达到环形流道内侧壁沿圆周流量均匀分配,就必须在不同的位置开不同尺寸的孔,反应器进口挡板和分布板的设置使管间流体在进入反应器后径向分布基本均匀。建立冷模实验装置,测定流体在反应器管间不同高度同一截面上的压力分布,实验结果表明,反应器管间流体达到均匀分布。管闯流体压力的模拟值与实验值相比较,两者吻合良好。     

平行流列管反应器环形流道流体特性研究

针对列管式固定床反应器,开展环形流道流体流动特性分析,为反应器设计提供参考。建立环形流道液体流动空间数值模型,模拟反应器内湍流稳态流动特性。通过残差过程分析,合理设置计算参数与网格密度,检验数值模拟的收敛性。分析液体流速分布,合理设置环形流道内壁调节孔;分析液体压强分布,确定不利受压部位。研究结果表明,环形流道内液体不均匀流动,宜设置变截面调节孔,改善流速分布;进口处液体压力较大,为环形流道设计重点部位,宜在内壁合理位置设置调节孔,改善压力分布,为反应器设计提供参考。     

并流列管反应器冷却介质的流动与均布

建立了并流列管反应器管外冷却介质流动的计算模型,对不同直径反应器分流室、集流室中流体压力分布、分布板上小孔分布以及环隙孔孔径进行了研究。结果表明:随着反应器直径增大,分流室、集流室中流体压降增大,分布板上环隙孔孔径减小。过小的环隙孔间隙成为反应器加工和装配的瓶颈。增大反应器分流室和集流室高度,对反应器中心进行不布管,可降低反应器分流室和集流室中流体压降,增大分布板上环隙孔间隙。对直径较大的反应器,可同时采用在反应器中心进行不布管以及增大反应器分流室和集流室高度的方法来降低分流室和集流室中流体压降,使分布板上环形孔间隙不致过小。     

用动量方程进行平行流列管式固定床反应器的设计

采用动量方程建立了平行流列管式固定床反应器管外流动模型，计算出反应器管外压力分布和速度分布，并用６０°角度的片状平行流试验模型加以验证，试验结果和模型计算结果取得了良好的一致性。同时，研究了实现管外流动和传热均布的分布板环隙孔和小孔调节方法。     

平行流列管式固定床反应器分布板的开孔规律

采用动量方程建立了平行流列管式固定床反应器管外流动模型，计算出管外压力分布和速度分布，并用角度为６０°的片状平行流试验模型加以验证，试验结果和模型计算结果取得了良好的一致性。在此基础上，研究了实现管外流动和传热均布的分布板环隙和小圆孔的调节方法。     

泵用机封稳定流场的数值模拟

分析机械密封面间隙内流动的特性,利用有限元软件ANSYS8.0对间隙中流体的稳态二维流动场进行了数值模拟,得到了间隙中液膜的压力分布及速度场分布云图。进而计算出泄漏量,通过比较分析,为有效的控制泄漏量提供理论依据。     

列管反应器改进结构环形分布器内变质量流动的数值分析

环形分布器是实现载热体在列管式固定床反应器壳程均匀流动的重要部件。采用计算流体力学方法对丙烯氧化反应器壳程熔盐在改进结构型式(即椭圆扩张型进口,进口处两侧分别设置呈45°的导流挡板,挡板上均匀分布小孔,不均匀的开孔方式)的环形分布器内的变质量流动进行了模拟研究,分析了环形分布器内的速度及静压分布规律,并与传统型式环形分布器进行对比,并考察了出口分布孔数目及进口熔盐流量对均布效果的影响。通过计算发现,改进结构的分布器均布特性优于传统结构;优选24个分布孔能够满足流体均布的要求,且分布孔达到36,流体均布情况基本稳定;减小进口熔盐流速,进口区域速度及静压波动较小,减小了进口能量损耗,有利于流体均布。     

机械密封流体润滑稳定流动场的数值模拟

分析机械密封面间隙内流动的特性,利用有限元软件ANSYS 8.0对间隙中流体的稳态二维流动场进行了数值模拟,得到了间隙中液膜的压力分布及速度场分布云图,进而计算出泄漏量。     

错流列管式反应器管间流动与传热的CFD模拟

为保证管间换热介质的均匀流动,利用计算流体力学(CFD)软件Fluent对丙烯氧化制备丙烯醛列管式固定床反应器的管间流动和传热进行了研究。通过比较CFD模拟结果与Bell-Delaware法计算结果,确认了CFD模拟的可靠性。考虑盘环型错流列管式反应器为中心轴对称的结构,采用中心角为15°的片状模型,模拟考察了不同管板环隙对管外冷却介质温度分布和流动压降的影响,结果表明,在反应器的第三块折流板缺口区域附近以及离开折流板一定高度的带状区域存在相对高温区,其位置和形状随管板环隙有明显的变化;管板环隙大小会直接影响管间的总压降和温度分布状况;综合考虑径向温差和总压降,得到了对于不同直径反应器的最优环隙尺寸。模拟结果为设计管间均匀流动的列管式固定床反应器提供了依据。     

660MW燃煤机组SCR流场模拟优化与喷氨优化运行

以某电厂660 MW亚临界燃煤机组SCR烟气脱硝系统为研究对象,对SCR反应器内烟气流动以及喷氨分布均匀性进行数值模拟研究。通过对比首层催化剂前烟气速度分布及NH_3浓度分布,研究了SCR反应器内均流部件对烟气流场均匀特性的影响,并且在数值模拟的基础上对喷氨方式进行了优化调整研究。研究结果表明:优化调整烟道内均流部件对速度、浓度均匀性有显著改善作用;通过分析流场不均匀性得到的分区喷氨方法能够进一步优化NH_3在烟道中分布;现场试验验证了调节喷氨格栅阀门可降低SCR反应器出口NO_x浓度。本文研究可为燃煤机组SCR系统导流板优化及实际电厂喷氨优化调试提供参考。