水射流扩孔喷嘴内部流场的数值模拟

利用计算流体软件建立了土层扩孔喷嘴内部流场的三维数学模型.采用标准k-ε湍流模型模拟了喷嘴内部流场,并分析了喷嘴参数对流场速度分布、压力分布和出口速度的影响.结果表明,扩散角和扩散段长度对喷嘴内部流场影响较大,圆柱段长度的影响相对较小,但各参数都存在着最优值.计算结果与室内实验基本吻合,验证了喷嘴内流场分布与射流土层打击效果存在着内在联系.     

80t LF钢包底吹氩行为的数值模拟

在物理模拟的基础上,利用Fluent软件对某钢厂80tLF钢包底吹氩行为进行数值模拟计算,分析了不同喷嘴布置条件下钢包的流场和混匀效果。结果表明:对不同喷嘴布置条件下的流场进行数值模拟的结果与物理模拟结果相吻合,且可以弥补物理模拟不容易得到精确流场的不足;采用两喷嘴分别在距中心0.5R(R为钢包内径)处,夹角45°的布置方案,钢包混匀时间最短,该方案为最优。     

RH上升管喷嘴数量及其布置对流动、混合与传质的影响

通过物理模拟测定了RH精炼过程的循环流量、钢包的均混时间、真空室内物料的平均停留时间及容量传质系数,重点分析了RH上升管内的提升气体用喷嘴个数及其布置对上述4个方面特性的影响．结果表明,提升气体用喷嘴个数及其布置对RH内钢水流动有很大的影响,循环流量随喷嘴个数和气泡行程的增加而增大,但均混时间、平均停留时随喷嘴个数和气泡行程的增加而减小．     

基于Fluent的无缝钢管控制冷却喷嘴布置参数

为获得轴向均匀的温度场,利用Fluent有限元仿真软件,对无缝钢管控冷设备中喷嘴布置情况进行了三维建模及数值模拟,研究了喷嘴直径、喷嘴个数、喷嘴排数、喷嘴入口速度和入口方向等参数对钢管外壁冷却均匀性的影响.结果表明,喷嘴直径和布置情况、以及喷嘴入口方向对钢管外表面冷却均匀性影响较大;喷嘴入口速度仅影响冷却速率,对钢管外表面冷却均匀性影响不大.     

紧耦合气雾化流场结构突变过程的数值模拟

紧耦合气雾化制粉过程中,当雾化气压超过某一临界值时,直管环缝型喷嘴的气雾化流场结构存在"开涡—闭涡"突变现象,雾化效果随之发生显著改变。该文采用数值模拟方法研究紧耦合喷嘴气体流场中开涡和闭涡结构特征及其突变行为,以及雾化介质类型和喷嘴几何结构参数(喷射顶角、导液管伸出长度和末端直径、环缝宽度)对临界雾化压力Pc的影响。结果表明:当雾化压力P略高于Pc时,马赫盘迅速截断回流区,流场结构由开涡向闭涡突变,并引起喷嘴熔体出口下方抽吸压力Pa骤降,突变前后抽吸压力差ΔPa约为30 kPa;雾化介质类型和喷嘴主要几何结构参数对Pc有显著影响,但对ΔPa无明显影响。     

渗碳炉喷嘴流场的数值模拟

利用有限体积法对控制方程进行离散,并采用非结构化网格划分流动区域,对某大型渗碳炉喷嘴内及其周围区域流场进行了数值模拟研究.分别比较分析了两种不同结构喷嘴在渗碳炉内所形成的流场和温度场分布,探讨了不同流量工况对喷嘴周围流场和温度场的影响.计算结果表明:多孔喷嘴比简单的单孔喷嘴能更好地组织起渗碳炉内的流场和温度场,不同的流...     

HP型中速磨喷嘴环改造实践

文章针对包钢炼铁厂HP型中速磨制粉过程中废料量大、台时产量低的现象,通过现场调研分析,确定喷嘴环的进风口是主要的影响因素,经过三次对喷嘴环的改造,废料量大幅降低,达到了提高台时产量、节能降耗的目的。     

150 t钢包底吹氩工艺优化

对梅山钢铁公司150 t钢包建立水力学模型,试验研究不同喷嘴布置方式(单喷嘴、双喷嘴90°夹角布置和双喷嘴 180°夹角布置)、布置位置(喷嘴距包底中心0.40R、0.55R、0.70R)和吹气量(35～60m3/h)对钢包内钢液混匀时间及卷渣的影响,得出150 t钢包底吹氩的优化工艺参数为单喷嘴0.55R布置,吹气量控制在45 m3/h.应用生产后,单包钢水在中间包两次测温的平均温差仅2.66℃,吹氩处理前后夹杂物含量下降了30.1%,Al收得率较工艺优化前提高了50%.     

特厚板坯连铸机二冷区喷嘴选型与布置

 连铸的二次冷却是影响铸坯质量的重要因素之一,而喷嘴选型和布置对二次冷却均匀性尤为重要。针对厚度大于400mm的特厚板坯生产所具有浇铸速度低、角部温度低、横向温度不均匀、液芯长度偏长等特点,拟定了特厚板坯喷嘴选型及布置的设计要求准则,再基于喷嘴厂提供的喷嘴试验参数和设备设计特点,从喷嘴喷射角度、安装高度、喷嘴间距、布置方式等方面对特厚板坯喷嘴选型与布置进行了分析,并就弱化特厚板坯边部冷却、均匀化水流密度提出了策略。生产实践表明,特厚板坯外形尺寸良好,表面质量无缺陷、内部质量良好。     

板坯二冷区喷嘴布置的数值模拟分析及优化

  在板坯连铸中,二冷区的喷嘴布置对铸坯的凝固冷却有重要影响。通过建立的三维稳态传热凝固模型对不同喷嘴布置下铸坯的冷却情况进行了模拟分析。通过优化喷嘴布置,消除了铸坯横断面“眼镜形”双热节现象,铸坯凝固情况得到改善。模拟结果与现场情况符合较好,证明了模型的可靠性及实用性。     

重油强化燃烧技术探讨

分析了重油燃料的优点及其燃烧过程中易出现的问题。认为宜设置炉前加热器，采用小流量喷嘴来改善雾化，宜合理布置燃烧器，调整喷嘴位置来改善油雾与空气的混合。并对重油加热器强化传热方式的选择和防止喷嘴堵塞进行了讨论。     

填充床中气体流动特性的数值研究

以SIMPLE算法编制了数值求解描述填充床内气体运动规律的Ergun方程的程序,就不同的气体入口设置高度、不同的气体流入床层方式、不同床层结构计算了填充床内的速度场和压力场。结果表明：只要入口距出口足够远,出口及与其相连的床层内大部分区域的流场在不同气体流入方式下是相同的,通过模拟计算获得的对进风口设置高度的认识、非均匀床层中气体流动规律的认识对高炉工艺有借鉴意义。     

梭式窑富氧燃烧的数值模拟

利用CFD软件对小型梭式窑进行了富氧燃烧的数值模拟,研究了不同氧浓度对窑内温度分布和NO分布的影响,找到了最合适的氧浓度,并进一步研究了不同喷嘴布置对窑内温度和NO生成的影响,为寻求最佳喷嘴布置提供参考.     

四角烧嘴均热炉流场的改进

本文分析了方锭斜靠放置时的流场,并提出改进烧嘴的布置使炉内形成旋转气流的方案,分析了改进方案的优缺点及应注意的地方。计算结果表明:影响均热炉内气体流动方式的主要因素是烧嘴和烟道的布置,而钢锭的锭型和布置方式对总体流场影响不大。     

PIV测试技术在漩流中间包流场研究中的应用

粒子成像测速仪（Particle Image Velocimetry,简称PIV）是流场研究中的先进测试设备,在反应器内的流场研究中有广泛的应用．本文针对漩流中间包漩流室内的流场进行了测定,得到可靠的流场分布数据,为分析漩流中间包分离夹杂物效果和进一步的数值模拟验证提供依据．结果表明,漩流中间包漩流室内流场复杂,漩流室内液体旋转现象明显．     

板坯连铸用气水喷嘴冷态特性及布置方式研究

研究了板坯连铸用气水雾化喷嘴在不同气压、水压下,喷嘴的流量、雾化角和水流量分布,讨论了气压、水压对喷嘴雾化效果的影响,并对不同气水雾化喷嘴进行叠加布置,分析了板坯宽面喷嘴叠加后水流密度分布与喷嘴间距和气压之间的关系。     

四支管钢板控冷结构喷嘴管出口流量均匀性

利用有限元耦合场数值模拟计算方法,对钢板控冷设备中四支管结构管路的流场进行了三维稳态数值模拟,分析了喷嘴管直径、喷嘴管高度、支管直径以及入口管进水流速等参数对各喷嘴管出口流量均匀性的影响.模拟结果表明:喷嘴管直径、支管直径、入口管进水流速对各喷嘴管出口流量均匀性影响较大,而喷嘴管高度对各喷嘴管出口流量均匀性影响较小.     

连铸机中现代二冷技术的应用

现代连铸机经常要求生产品种范围很宽的钢种,拉速还要快.稳定生产优质的铸坯需要连铸机有很好的生产维护灵活性,这样就可以在生产不同钢种时保持最佳的连铸参数.这种灵活性不仅仅是对机械零件和控制系统的要求,同时还是对二冷系统的要求,要求有一个高效可靠的喷雾冷却.通过冷却区的合理定位,喷嘴布置和喷嘴选型产生的一个精心设计的二冷系统,可以满足这些要求.将停机检修时间降低到最低限度是提高轧机生产率的有效途径,采用最新的集管布置和喷嘴安装方法可以大大降低停机时间.这种集管系统使喷嘴的安装和自定位有良好的刚性,使喷嘴的定位和维护更方便快捷.     

钢渣粒化喷嘴气体射流数值模拟及冷态试验

液态钢渣粒化是对其显热进行回收的关键,因此需要设计出合理的气体喷嘴结构形式和布置形式,从而有利于渣滴在下落过程中凝固形壳。利用F luent软件对不同结构气淬喷嘴的气体射流流场进行数值模拟,与冷态试验结果相比较,结果表明:laval型组合式喷嘴具有射流集中、扩张程度较低的特点,适于对液态钢渣进行气淬粒化。不同马赫数喷嘴射流在喷嘴出口前融合的距离分别为250、265、300 mm,形成流速较为均匀的气体射流,利于钢渣的稳定飞行;随着马赫数增加,出口气体流速随之增加,出口气体温度逐渐降低,有利于渣粒冷却。     

热装高炉高温煤气喷雾降温塔CFD数值分析

高炉炼铁采用原燃料热装工艺能显著提高铁前工序显热资源利用效率。为保证高温高炉煤气的净化回收系统安全,须在干法布袋除尘设施前设置1座喷雾蒸发降温塔。采用Fluent软件中的离散相模型对喷雾降温塔内的流场进行了数值模拟,分析得到塔内气相流场、温度场分布以及雾滴运动规律等信息,对比分析了不同喷嘴角度和不同喷雾方向对塔内喷雾降温效果的影响。分析结果表明：采用喷雾蒸发冷却工艺可迅速降低煤气温度,采用雾滴与气体逆流型式且喷嘴角度为30°时,效果最优,雾滴充满塔体整个截面且可完全蒸发。分析结果可为喷雾降温塔的结构设计和喷雾降温过程的优化提供参考。