干粉灭火剂颗粒性质对两相湍射流影响的研究

为研究干粉灭火剂颗粒性质参数对气固两相射流流动特性的影响规律,基于ANSYS Fluent计算平台,采用欧拉-欧拉模型对湍射流外流场进行三维数值模拟研究。通过试验验证数值模拟模型及结果的准确性,分析干粉颗粒浓度和密度参数对喷射器外部气固两相流场及地面扩散效应的影响规律。研究结果表明,不同干粉颗粒浓度和密度对气固两相喷射特性及颗粒空间分布具有显著影响。颗粒浓度与射流冲击后粉末覆盖区域面积及固相浓度呈正相关,气相速度场剧烈变化。随着颗粒密度的增大,喷射距离呈现增大趋势,地面粉末分布由U形逐步向V形转变,干粉颗粒集中性更佳。     

湍流模型对喷动床内气、固相流动特性的影响

为了掌握湍流模型对喷动床内气、固2相流动特性的影响规律,采用双流体模型对喷动床内气、固2相流动行为进行了数值模拟研究。运用颗粒动理学理论描述颗粒相应力封闭流体控制方程,使用Gidaspow曳力模型描述气、固相间作用,将数值模拟结果与相关文献的实验结果进行了对比、验证,分析了3种湍流模型及颗粒碰撞恢复系数对喷动床内喷动形式、颗粒速度、颗粒体积分数及颗粒湍动能的影响规律。研究结果表明:湍流模型对喷动床的径向颗粒速度及孔隙率等参数的模拟结果影响不明显,但对喷动床内轴向流动的模拟结果,特别是喷射区及喷泉区内颗粒的体积分数和颗粒湍动能具有显著的影响,标准湍流模型下的床内颗粒湍动能在喷泉区最高,其体积分数云图也能较好地表现喷动的结构。颗粒碰撞恢复系数对喷动床内多相流动的数值模拟具有较强的敏感性,在数值模拟工作中需合理取值。     

矿用防尘安全帽中条缝射流隔尘效果数值模拟

井下作业人员利用带条缝风口安全帽的条缝射流来阻挡粉尘侵袭人的面部,这属于气一固两相流的范畴.本文采用Realizable湍流模型来求解条缝射流气流流场中的速度场,在此基础上,建立气一固两相流动的数学模型来研究采煤区粉尘浓度的分布规律.文章对四种不同风口宽度下的条缝射流进行数值模拟,通过对比分析,得到有利于粉尘隔离的条缝...     

脉冲防暴水炮气液两相流不稳定破碎数值模拟

在Open FOAM平台上,利用大涡模拟(LES)和VOF相偶合的方法对脉冲防暴水炮气液两相射流的破碎过程进行数值模拟,分别利用K-H和R-T不稳定性理论建立液滴破碎数学模型来描述水炮的一次破碎和二次破碎,用不稳定性理论中表征波的参数来表示液滴的破碎参数。数值模拟结果表明,KH-RT模型较好地描述了脉冲防暴水炮气液两相流的破碎过程。     

驻极体空气过滤器内气-固两相流动数值模拟技术的研究进展

随着计算机硬件的发展,基于颗粒尺度模拟微细颗粒在驻极体空气过滤器中的团聚和沉积变成可能.回顾了驻极体空气过滤器内气-固两相流动数值模拟技术的发展过程,概述了研究成果,指出了亟待解决的问题.     

混合弹性颗粒体系声衰减数值模拟

采用概率统计方法——蒙特卡罗方法,建立一种预测液固两相体系中混合弹性球形颗粒声衰减的理论模型。在单颗粒声散射和吸收的基础上,将连续超声波抽象离散化为大量独立的声子,追踪声散射过程,通过统计接收器探测声子数最终确定声衰减系数。采用数值方法对单一球形颗粒的液固两相体系中声衰减进行预测和比较,确定了该方法的可行性后将该方法推广到混合颗粒体系中,对玻璃微珠/铁粉构成的混合颗粒及多分散混合颗粒体系进行数值研究。结果表明:在体积浓度低于10%时,蒙特卡罗法预测得玻璃微珠或铁粉颗粒声衰减和ECAH,Lloyd和Berry,Waterman等建立的模型结果吻合。对于混合颗粒构成的两相体系,算例中,随着体积浓度增大到10%,声衰减系数随混合颗粒数目比的变化呈现出了非线性的变化,同时颗粒物性也会影响不同组分颗粒对声衰减的贡献,算例中铁粉颗粒比玻璃微珠对声衰减的影响更大。     

带喷口角燃烧器无焰氧化燃烧的数值模拟

提出一种带喷口角无焰氧化燃烧器,该燃烧器在圆周上均匀地交叉布置6个空气喷口和6个燃料喷口,燃料喷口与燃烧器轴线向外成一定倾角.通过数值模拟研究了该燃烧器燃烧区域和附近区域的速度、温度和氮氧化物排放特性.燃烧器的空气射流具有较强的卷吸能力,空气和燃料混合更均匀,燃烧也更均匀,因此具有较低的燃烧温度和氮氧化物生成率.     

悬浮颗粒数值模拟模型改进研究及应用

本文针对洁净室内悬浮颗粒为极稀疏这一重要特点,在综合分析目前模拟气粒两相流研究中所使用的方法和模型模拟流体概念的基础上,采用当地颗粒湍流动能与浓度梯度来模拟颗粒表观密度与颗粒脉动速度的二阶关联项,提出了一个改进的颗粒模型,并应用此模型对一个全顶棚送风下部两侧回风的流场与悬浮颗粒的分布进行了模拟计算。通过比较该模型和目前国内经常使用的浓度模型模拟所得的结果及与运用拉格朗日法跟踪颗粒运动的轨迹结果,发现改进的模型不但在精度方面有明显改进,而且与试验值吻合良好。     

空调喷口内部流道型线对射流流场的影响

利用FLUENT 6.1模拟软件对4种不同内部流道型线的喷口的流速分布、喷口轴线流速、喷口出口断面流速、喷口出口断面的总压及静压进行了数值模拟,对喷口内部流道型线对射流流场的影响进行了研究。     

大型船体钢结构车间焊接烟尘浓度分布研究

某船体结构焊接车间焊接强度大、工位密集且车间跨度大,烟尘难以排除,造成车间内烟尘浓度超标,严重危害员工身心健康。本文通过建立焊接车间模型,基于气固两相离散粒子模型(DPM)对车间内焊接烟尘颗粒进行了数值模拟,分析了烟尘瞬态空间分布以及浓度变化,并提出一种增加开窗率和屋顶通风器的改进措施来提高车间通风率,加快烟尘排出室外。为了验证优化方法的有效性,进一步对车间内焊接工位的烟尘浓度进行了实验验证。模拟结果表明,焊接烟气消散所需的时间减少了50%,优化后焊接烟尘浓度最高值从7.2 mg/m³降至3.73 mg/m³,满足国家标准要求。实验结果与模拟结果吻合,证明了增加开窗率可以很好地改善焊接车间内工作环境,同时也说明DPM瞬态模拟方法能准确预测烟尘浓度分布,可为今后焊接车间除尘改造设计提供理论参考。