基于Fluent的水击泄压阀阻力系数研究

针对长输油管道广泛应用的水击泄压阀,应用CFD方法对其内部流场进行了分析计算。按照实际泄压阀的结构,建立了简化后的二维流场几何模型,根据模拟的流场压力分布计算不同开度、不同开启压力和不同管径下泄压阀的阻力系数,指出泄压阀的阻力系数与开度、管径有关,开启压力对泄压阀的阻力系数几乎没有影响。     

基于ANSYS的闸阀内部流场模拟

借助于分析二维和三维流体流动场的先进工具——ANSYS软件的FLOTRAN CFD工具,运用有限体积法,计算了闸阀的内部流场并分析其特性.根据流场的压力分布进一步讨论了阀门开度、流体流速对汽蚀的影响.     

输气管路节流阀不同开度时的流场模拟

节流阀的设计、安装、操作等不当将造成不可估计的经济损失和安全事故,而究其根本原因则在于流场的改变,故基于流体动力学理论,运用FLUENT软件对天然气流经不同管径、不同开度节流阀时的流场进行模拟,分析了不同管径、不同开度节流阀内压力与速度的变化,形象直观地反映了管内流场分布,为设计和改善阀门结构提供一定的参考依据。     

输气管道闸阀噪声产生机理研究

输气管道中气体流过阀门后,由于流通面积的改变导致压力和流速变化,从而在阀门处产生较大噪声。以气动噪声仿真理论为依据对闸阀噪声产生机理进行研究,使用FLUENT软件对不同开度下的流场进行仿真,并对声压和声功率的分布规律进行分析。得到噪声的产生机理是因为流体受到闸阀壁面阻挡产生涡流所致,从频率来讲,噪声主要存在于低频区域,这使得噪声可以传播较远距离。在传播过程中,距离阀门越远,噪声的衰减速度越慢,这使得噪声的影响范围大大增加。噪声产生机理的研究为阀门降噪措施的研究奠定了基础。     

直通单座控制阀流场的数值模拟与结构改进

应用SOLIDWORKS和CFD软件,对直通单座控制阀建立了3D流道模型,并对控制阀在相同压差不同开度的内部三维粘性流场进行了数值模拟,分析了流量系数与阀门开度的关系,并与文献进行了比较,验证了文中所建的模型和方法的可靠性。并且根据不同开度下控制阀内部流场的压力和速度云图、速度等值线图和矢量图等可视化图形,对流场进行了分析。对控制阀内能量损失严重的部位进行流道优化改进和模拟,并与改进前的流道进行了比较,为控制阀优化设计提供了依据。     

COSMOSFloWorks在波纹管截止阀流场分析中的应用

介绍了以COSMOSFloWorks软件进行流场分析的原理。通过对波纹管阀不同开度下的流场分析,寻求阀门薄弱环节,从而为波纹管阀结构优化设计提供依据。     

高参数发电机组闸阀阀体有限元分析

建立高参数、大口径的火力发电机组闸阀阀体的参数化实体模型,仿真了不同的理想情况下阀体工作时的变形,并用数学方法拟合其位移边界,获得与工程实际较为接近的阀门的位移边界条件;在有限元计算工具的帮助下,模拟其实际变形,计算了阀体的应力场,为闸阀的强度设计提供了有效数据.     

黑水调节阀内闪蒸现象的数值模拟与结构改进

以航天煤化工系统中某型号黑水调节阀为研究对象,应用CFD数值模拟方法得到了阀门的流场特性,根据流场特性对阀门内部闪蒸现象进行了分析,并对现有结构进行了改进。改进后其流场特性得到了改善,工作开度下的高速流区域减少,达到同等流量时的速度明显下降,减少了介质对阀头、阀座和出口流道壁面的冲击;同时流道内涡流强度减弱,减少了能量损失。     

不同温度下高排逆止阀内部流场的对比分析

在高温状态和常温状态两种工况下,采用FLUENT软件中可实现的k-?湍流模型进行内部流场模拟,得出高排逆止阀在阀瓣不同开度下所受到的压力分布和阀门内部的速度矢量图以及漩涡强度图。从这些图中可以得出,阀门的压力损失随着阀门开度的增大而减小,常温状态下和高温状态下两者的压力场及速度矢量场分布没有明显差异,但是在漩涡强度上常温状态比高温状态要小。从图中也可看出阀门在开启时阀瓣受力较大,因此要注意在高排逆止阀摇杆结构设计时应防止力矩过大而造成损坏。     

双碳形势下SCR脱硝流场不均问题分析及研究

为更好应对双碳形势下燃煤机组深度节能减排要求,本文通过对某电厂SCR脱硝流场不均问题进行分析,采用不同工况不同条件下的现场试验研究了该机组脱硝装置出口NOx浓度和氨逃逸浓度分布情况,并据此开展了有针对性的喷氨支管优化调整。通过找准喷氨调节控制灵敏区的具体阀门和最佳阀门开度,有效解决了SCR脱硝流场不均问题,可为同类机组提供借鉴。     

水平分支管路气力输送阻力特性的预测

在水平T型分支管道中,用压缩空气作为输送气体,对平均粒径为0.25 mm和0.5 mm的砂石进行气力输送试验。通过试验和GRNN神经网络对输送表观气速和两分支管路流量控制阀开度发生变化时,各分支管路中的阻力特性进行了研究。结果表明:随着表观气速的逐渐减小和两分支管路流量控制阀开度差值的增加,各分支管路中的阻力特性相应地发生了变化。通过试验值和GRNN网络模拟值的对比,发现试验值和模拟值间相互吻合得较好,说明采用GRNN网络来模拟两分支管路中各自的阻力特性适应性较好。     

气液鼓泡床泡罩式气体分布器流场的CFD模拟

采用ANSYS FLUENT商用CFD软件对气液鼓泡床内泡罩式气体分布器单体进行了数值模拟。以Ug=12.34m/s的入口速度对计算模型进行单相三维稳态模拟。研究了泡罩内径、泡罩齿片和入口管开孔分别对塔内不均度和泡罩式气体分布器的压降影响规律。研究表明,随着泡罩内径的增加,塔内不均度和分布器压降减小;泡罩齿片加宽,齿片对气体的阻力增加;齿片间距增加,齿片对气体的阻力减小;入口管开孔数对塔内不均度没有任何影响。开孔数很少时,开孔数量的增加使分布器的压降减小,然而开孔数增加到一定数量时,开孔数对分布器的压降影响甚微。对泡罩式气体分布器进行了结构优化。     

DIRECT CONTACT HEAT TRANSFER BETWEEN TWO IMMISCIBLE LIQUIDS

Direct-contact heat transfer between two immiscible liquids in turbulent pipe flow is studied under non-boiling conditions. The salt water and BP-Transcal 65 heat transfer oil are used as immiscible liquids. The diameter and the length of the pipe are 1.33 cm. and 304 cm., respectively. The effects of oil volume fraction, inlet salt water concentration, average liquid velocity, inlet oil temperature and pipe length on the over-all volumetric heat transfer coefficient are investigated.     

新型旋风分离器气相流场测试实验研究

针对高温高压的特殊情况提出了一种新型的旋风分离器,并用三维动态粒子分析仪PDA对不同结构参数和操作条件下的气相流场进行了测试,得出该旋风分离器内气相流场的整体特性———流场的切向速度分布在分离空间具有明显的对称性,任一截面上的分布分成内外2层旋流,外旋流是准自由涡,内旋流是准强制涡;同时分析了入口角度、排气管直径、高径比和入口气速等因素对其切向速度的影响规律,在此基础上依据实验数据关联出了计算内旋流直径和速度分布指数的公式。     

DIRECT CONTACT HEAT TRANSFER BETWEEN TWO IMMISCIBLE LIQUIDS

Direct-contact heat transfer between two immiscible liquids in turbulent pipe flow is studied under non-boiling conditions. The salt water and BP-Transcal 65 heat transfer oil are used as immiscible liquids. The diameter and the length of the pipe are 1.33 cm. and 304 cm., respectively. The effects of oil volume fraction, inlet salt water concentration, average liquid velocity, inlet oil temperature and pipe length on the over-all volumetric heat transfer coefficient are investigated.     

柱状旋流分离器零轴速面分布特性模拟分析

采用雷诺应力模型对柱状旋流分离器气相流场中的零轴速包络面分布进行了数值模拟分析,考察了旋流不稳定性、流速以及结构参数变化对其分布的影响。指出由于分离器旋转流动不稳定性的固有存在,零轴速边界在整个分离空间会呈非轴对称的扭曲状态;在研究速度范围内,流场处于自模化区,分离器运动相似,入口速度变化对零轴速边界的分布影响不大;升气管直径与入口面积对升气管入口区域的零轴速边界分布影响较大,随升气管直径的减小和入口面积的增大,零轴速边界逐渐收缩。远离升气管入口区域,升气管直径与入口面积的影响减弱,零轴速边界宽度逐渐增大,并趋于一致;使流场趋于稳定的升气管直径与入口面积,截面零轴速边界会保持较好的圆度。     

蜗壳式旋风分离器内气相流场非轴对称特性分析

采用Fluent软件对蜗壳式旋风分离器内气相流场进行了数值模拟,并在此基础上对流场的非轴对称特性进行了机理分析。蜗壳式旋风分离器入口结构的非轴对称以及气相旋流的不稳定性造成了气流的旋转中心与旋风分离器的几何中心不重合,从而导致了气相流场三维速度的非轴对称分布以及速度分量由于基准不同而产生的大小和方向变化。环形空间流场的非轴对称性主要是非轴对称入口结构影响的结果,分离空间流场的非轴对称性主要是旋流的不稳定性造成的。根据Rayleigh准则,旋风分离器内旋流流场的不稳定性是固有的,提高流场的旋流数可使流场的不稳定性降低,流场的非轴对称性降低。入口速度的变化不影响旋流数,也不影响流场的非轴对称性,但增加入口截面积比或减小量纲1升气管内径均可提高流场的旋流数,使流场的非轴对称性降低。旋风分离器的非轴对称性可以用角动量参量来描述。     

旋风分离器进口涡旋感生速度场的减阻增效作用

旋风分离器进口段管路的结构关系着进口气速的分配,直接影响到下游分离空间三维速度场的形式,合理设计进口管的样式是挖掘分离器分离潜力的可能入手之处。采用实验及数值模拟手段,对环管和直管2种进口管路下轴对称双进口分离器的性能与流场作了对比研究。结果表明,环管进口的分离器分离总效率比两侧进口的平均高1.5个百分点,而压降损失降低25%以上。前者阻力小的原因在于进口环管内气流为局部的涡旋,与分离器内旋涡流动的形式接近,两股气流交汇时碰撞程度轻,附加的额外能耗较小;而总效率提高的原因为,环管进口的分离器切向速度比两侧进口的分离器约高0.15倍进口气速,能增强颗粒受到的离心作用、减小切割粒径,从而提升分离器总效率。根据涡旋理论,局部区域的涡旋会对整个流动空间产生感生的速度场,由于环管进口的分离器进口管内局部涡旋的存在,整个分离空间的切向速度场被增强。这种由涡旋感生速度场提升分离器切向速度的方式,加深了分离器运行过程中压头向速度转换的程度,不会消耗额外的能量。因此,采用旋涡流的进气方式,并合理提高进口涡旋的强度,是分离器分离性能进一步提升的新途径。