阶梯溢流坝水流特性数值模拟

采用Mixture模型对阶梯溢流坝气液两相湍流进行模拟,湍流模型分别采用Realizablek-ε模型和RNGk-ε模型.针对非掺气区域的坝面平均速度、边界层厚度沿水流方向的变化以及边界层内速度分布等,进行了水流特性分析,并将两种湍流模型的计算结果与实验结果进行了比较.结果表明,Realizablek-ε湍流模型能够更好地模拟出阶梯溢流坝的水流特性.     

渥奇面上掺气挑坎位置的试验与数值计算分析

采用了紊流模型对设掺气挑坎的渥奇面流场进行了计算,并通过试验验证,发现该模型可较精确地模拟挑流流场和掺气空腔。同时结合试验资料,对掺气挑坎的布设位置进行了研究,得出了相同体型和水力条件下挑坎布于渥奇段下游优于上游的结论,前者流态稳定,散水减弱,下游掺气较佳,可成功解决渥奇段下接高速水流区的掺气减蚀问题,该模型和位置优化结果对掺气挑坎设计选型及布置有指导意义。     

渥奇面上掺气挑坎位置的试验与数值计算分析

采用了紊流模型对设掺气挑坎的渥奇面流场进行了计算,并通过试验验证,发现该模型可较精确地模拟挑流流场和掺气空腔.同时结合试验资料,对掺气挑坎的布设位置进行了研究,得出了相同体型和水力条件下挑坎布于渥奇段下游优于上游的结论,前者流态稳定,散水减弱,下游掺气较佳,可成功解决渥奇段下接高速水流区的掺气减蚀问题,该模型和位置优化结果对掺气挑坎设计选型及布置有指导意义.     

大流量泄洪洞掺气坎水力特性数值模拟

将k-ε紊流模型与VOF方法相结合,针对长河坝水电站1号泄洪洞的掺气坎进行数值模拟研究.通过计算模拟,分析了泄洪洞掺气水流流态及掺气坎水力特性,计算得到了掺气坎坎上平均流速、水深、空腔长度、空腔负压值等.结合物理模型实测值进行对比,数值模拟结果吻合较好,说明本数值模拟是可行的.针对原工程方案中掺气坎存在回水堵塞问题,通过三维数值模拟确定了1号掺气坎高为0.9m的优化方案.本数值模型能够比较准确地模拟泄洪洞掺气坎水力特性,为类似工程掺气坎设计研究提供了可靠的依据.     

掺气减蚀在白莲崖泄洪隧洞中的应用

以白莲崖泄洪隧洞为对象,分析其气蚀产生原因并提出相应应对措施,利用掺气减蚀形成掺气水流保护区以达到避免气蚀的效果.经过泄洪隧洞单体掺气模型试验资料分析,提出采用设两级掺气坎的底版掺气减蚀方案,且为了保护水流边避明流洞进口设侧突扩掺气槽,以进一步完善减蚀的效果.并为该工程选择了合理型式、尺寸的掺气坎,提出了合理建议.     

气液旋流分离中两相流动模型的理论研究

气、液旋流分离过程是气、液两相的三维强旋流运动,以漂移流动模型和颗粒轨迹方程为基础。采用欧拉-拉格朗目方法建立一种新的气液两相流动机理模型,该模型可以用来直接计算气液旋流分离器内部流场中连续相、分散相（液滴）的速度分布情况,通过计算能够预测旋流器内部浓度分布情况,并通过对影响气液分率效率的主要原因一出口气体中的液滴夹带情况进行分析计算,预测旋流器的分离性能。     

垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度研究

目的建立垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度模型．方法通过考虑Ｔａｙｌｏｒ气泡与尾随液弹之间的气体交换建立垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度模型;用实验来验证和评价模型的正确性．结果模型计算结果与本文实验数据及其它相关数据进行了比较,两者符合较好,模型计算值与实验数据的误差在±２０％以内．结论推荐的模型可以准确地预测垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度．     

水平管内气液两相流界面湍流各向异性分析

为探讨水平管内气液两相流湍流模型如何选择,提出水平管内气液两相流界面湍流为各向异性的猜想,分析了该界面湍流各向异性产生和发展的机理,指出界面湍流各向异性产生的湍流惯性力是水平管环状流形成的重要原因.通过比较二方程模型和雷诺应力模型(RSM)模拟同一个水平管环状流工况的结果来验证分析的正确性,在此基础上探讨了气液两相流湍流模型的选择依据.结果表明当水平管内气液剪切力较大时适合选用RSM模型,其他情况二方程模型和RSM模型均适用.     

气液两相流流型的ECT软测量技术

提出一种基于ECT技术的气液两相流流型判别软测量模型．以ECT传感器输出中提取的特征参数作为软测量模型中的辅助变量，气液两相流的流型作为模型中的主导变量，利用人工神经网络建立了主导变量和辅助变量之间的数学关系，进而实现对气液两相流流型的在线判别，仿真结果表明，此方法判别精度高、判别速度快，为两相流流型的在线辨识提供了一种有效的手段。     

高炉风口回旋区煤粉燃烧过程三维数值模拟

为更好地了解回旋区内气体、煤粉的各种经历效应，本文基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程，建立了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。将所建模型分别对冷态模型内气粒两相流动和某企业750m^3高炉风口回旋区内的气固两相三维流动和煤粉燃烧进行了数值模拟，并采用PDA对冷态模型内气粒两相流场进行了测量，结果表明，实验结果与冷态两相流动的模拟结果基本一致，平均相对误差为11．6％；热态模拟的模拟结果与国外实验测量结果较吻合，平均相对误差约为15．8％。该模型能够较准确地预测风口回旋区内的燃烧情况，可以减少高炉操作费用，正确指导生产实践。     

重气泄漏扩散的影响因素分析

根据计算流体力学原理提出高原山区城市重气流动和扩散过程的数学物理模型。在给出计算所需的定解条件,采用SIMPLE算法,模拟流场与风洞实验结果吻合良好的情况下,利用该模型分析了重气密度、大气压及气温因素对重气流动和扩散过程的影响。结果表明,重气密度越大,重气效应越明显;在泄放质量流率等其他条件不变的情况下,大气压越小,气温越高,湍流扩散系数越大,同一地点的重气浓度越大,标准大气压下的重气浓度比高原地区810 hPa大气压下的低6.2%~24.7%,平均低19.8%,0℃时的重气浓度比23.5℃时的低6.9%~8.9%,平均低8.2%。     

中央扩散型精矿喷嘴空气动力学特性数值模拟

为了解决在加大给料速度时中央扩散型喷嘴生产过程中存在冶炼不完全、气粒混合不佳等问题,采用Fluent 6.3.26建立中央扩散型喷嘴控制模型,实验验证模型的有效性,仿真研究分散风和给料速度变化对喷嘴出口附近区域流场、颗粒运动轨迹和颗粒浓度场等的影响.结果表明:仿真模型可靠,最大误差为6.3%.工艺风气流占主导作用时,颗粒分布集中于反应塔中心;分散风可调节炉内颗粒的分散及分布情状况,工艺风和中央氧环形气流下方颗粒分布较多;相同工艺风和分散风条件下,给料速度对炉内颗粒分散和分布状况影响较小.     

浓相气／固两相流质量流量测量的新方法

根据在浓相输送情况下气／固混和物流经文丘里管时的流动特性,建立了水平管内（ｋ＝１时）空气和煤粉连续流动的分相流模型该模型提供了通过使用文丘里管和电容传感器测量混合物的差压和固相浓度来推导固相速度和质量流量的新方法     

径向直叶片湿式风机内气固两相流的数值模拟

利用FLUENT软件中离散相模型(DPM)和混合模型对径向直叶片湿式风机内部三维两相流场进行模拟.分析风机内部的气固二相的浓度、体积分数、速度矢量和压力等参数的分布,比较两模型在此次模拟中的优缺点.模拟结果表明,在入口粉尘浓度很低的情况下,固相颗粒的浓度分布与气流流向大致相符.DPM模型颗粒相浓分布和混合模型颗粒相体积分数分布的趋势基本一致.DPM模型在反映浓度局部分布时更加精确,而混合模型在描述整个流场的浓度分布时更加完整.模拟结果对径向直叶片湿式风机气、液、固三相流场和除尘机理的研究有指导意义.     

Y型通风采空区瓦斯流场数值模拟研究

为了找出Y型通风工作面采空区中瓦斯流场的分布规律,为采空区瓦斯治理提供理论依据,应用流体力学模拟软件Fluent对两进一回Y型通风工作面采空区流场、瓦斯浓度场的分布进行了模拟研究,得到采空区瓦斯流动及浓度分布规律为：沿走向向采空区深部瓦斯浓度逐渐增大,沿倾向从下向上瓦斯浓度逐渐增大,沿空留巷的末端是能位的最低点,漏风向沿空留巷末端方向流动,可以解决上隅角瓦斯积聚问题。     

喷嘴排列方式对气举提升性能的影响

实验研究了喷嘴的不同排列方式和进气量对气举提升管出口端的排水量、排沙量、沙颗粒浓度和提升效率的影响。实验结果表明,喷嘴的不同排列方式和进气量对气举提升性能有显著影响。在进气量一定的情况下,选择合理的排列方式可以获得较好的提升效果;而随着进气量的增加,反映气举提升性能的各项参数基本呈现出先增大后减小的趋势,但各量峰值对应的进气量不尽相同。     

旋流器流场的数值模拟及对流场特性的分析

旋流器内的流场对分离性能有很大的影响,由于受到各种因素的制约,各使用条件下的旋流器内部流场不可能完全由试验的方式来确定,因此采用数值模拟不失为一种有效的方法,在此液相采雷诺应力模型（RSM）和SIMPLEC算法,对水力旋流器内部流场进行了数值模拟计算,根据计算结果对旋流器内三维速度分布提出了一些新的认识,并分析了旋流器内出现速度缓变区原因,这将导致颗粒富集而出现高浓度区进而影响分离效率;此外,模拟结果显示除了进出口区域外,在分离主体部分的流场也存在着不对称性和不稳定性,这种不对称性和不稳定性受进口速度、进口结构布置以及旋流器锥角的影响;模拟结果还显示在空气柱中心处从底流口至溢流口方向上存在着压力梯度,这将是空气在空气柱内流动的推动力之一,以上的这些特性对进一步充分认识旋流器的分离机理提供了一些依据。     

Particulate flow modelling in a spiral separator by using the Eulerian multi-fluid VOF approach

The Euler-Euler model is less effective in capturing the free surface of flow film in the spiral separator,and thus a Eulerian multi-fluid volume of fluid(VOF) model was first proposed to describe the particulate flow in spiral separators. In order to improve the applicability of the model in the high solid concentration system, the Bagnold effect was incorporated into the modelling framework. The capability of the proposed model in terms of predicting the flow film shape in a LD9 spiral separat...     

含气量测量的图像处理方法

采用图像处理技术进行含气量的测量，首先使用高清晰度的数码相机将液体含气量信息采集到图像中，然后通过图像处理将图像象素中包含的含气量信息再提取出来，其中包括确定阈值、“补洞”处理、象素统计、气泡标记等步骤，最终得出了液体中的含气量及气泡数目，并获得了气泡的平均尺寸。该方法可在气液两相流的研究中获得应用。     

煤粉空气流在管内着火规律的研究

本文介绍一管内煤粉气流着火的试验方法与理论模型，从而得出煤粉气流着火的一些特性与规律，由于管内煤粉气流着火更接近工程实际，因此该实验方法比其它一些研究着火规律的方法有更多的优点，同时介绍了几种典型工业用煤在控制煤粉浓度、气流速度以及管壁温度时，管内煤粉气流的着火特性的试验结果，并与理论模型的计算结果进行了比较．比较表明，理论模型计算结果与实验结果相符．