基于CFD的不同搅拌组合多相流流场研究

针对在设计发酵搅拌设备过程中往往依赖经验判断传质混合效果以及能耗等的现状,课题组利用CFD技术对设计的4种搅拌模型进行气液两相流非稳态数值模拟.模拟采用了多面体网格划分物理模型以及滑移网格模型法求解,探究了其速度场、气相体积分数和功率耗损情况.结果表明:相同工况下,不同搅拌组合的流场特性差异较大;上桨采用径向流桨的搅拌...     

金属丝径大小对液膜流动影响的CFD研究

精馏过程气液两相流动分布特征对分离效率具有重要影响,为研究金属丝网波纹填料表面液膜流体动力学特性,建立基于VOF法的液膜在金属丝网表面上的气—液两相逆流CFD模型,并根据液膜流动特点考虑了表面张力动量源项和气液界面作用力动量源项。模拟结果与文献流动形式相符,表明文中提出的CFD液膜流动模型具有一定的可靠性。文中主要考察丝径大小对液膜流动的影响,模拟结果表明适当改变丝径的大小有助于改善液膜的稳定,对于提高丝网填料气液之间的传质效率有重要意义。     

气液两相搅拌器的研究进展

鉴于气液两相操作的广泛应用及气液两相搅拌器的迅速发展，本文综述了这方面的进展情况。重点对气液两相搅拌器的发展历史及典型气液两相搅拌器的特点进行了介绍与评价，同时阐述了气液两相搅拌器在未来的发展方向，并就国内的研究现状进行了简单概述。     

两相流搅拌槽内多层涡轮组合桨的模拟研究

文章在不相溶液液两相流搅拌槽内,就三种常用的圆盘涡轮搅拌器,对多层组合桨的搅拌特性进行了数值模拟,分别研究了流场特性、搅拌功率和混合时间。研究表明,多层桨中三种桨型的不同组合,会改变流体最大速度和流场死区的出现位置及影响范围,在不同位置出现封闭的局部小循环,破坏釜内流体的整体循环,并对宏观的混合时间产生较大影响。折叶桨有轴向流,可优先设置在最底层,以消除釜底死区。弯叶桨可产生高速径向流,可优先设置在中间层,利于釜内大循环的形成。多层桨不同桨层间的相互影响,使不同位置的桨叶的功率消耗不一致,现有传统的经验算法不适用于多层组合桨的功率计算,有必要进一步探讨。     

干法氨纶生产预聚合反应釜搅拌器的改进

本文根据原引进的预聚釜存在的问题进行了设备改造,改进了搅拌器,解决了原反应釜底部搅拌不匀的状况,在满足了工艺生产要求的情况下,提高了产品质量。     

基于流体分析的发酵釜搅拌器强度计算

大型搅拌釜的搅拌器强度计算难度较大,且高黏流体介质的搅拌功率和搅拌效果难以预测。针对大型发酵釜的搅拌器设计问题,采用CFD和FEA技术相结合的方法,对发酵釜的搅拌效果和搅拌器强度进行了分析和预测,结果表明,该分析方法考虑了搅拌器工作过程中流体压力对叶片的作用,对大型搅拌器,尤其是搅拌介质为高黏流体的搅拌器强度校核和功率预测能够获得较为准确的结果,同时可获得详细的流场信息及各项特性参数。该分析方法可为大型搅拌器的设计和优化提供参考。     

螺带式桨叶带宽对搅拌槽内油制辣椒固液两相流的影响

对油制辣椒固液两相流在搅拌槽内的流动情况进行数值模拟分析,选取螺带式桨叶,分析不同带宽条件下,搅拌槽内流体的速度场、密度场、各相体积分数分布规律。结果表明:螺带的带宽对搅拌槽内流体的流动分布有着较大的影响,通过比较不同带宽桨叶可知,适当地增加带宽可以增加固液混合体的搅拌轴向速度,搅拌槽内湍流区域增加,固液搅拌均匀、效果明显变好。分析结果为油制辣椒卧式搅拌槽的设计提供了理论依据,具有一定的实际应用意义。     

螺带式桨叶带宽对搅拌槽内油制辣椒固液两相流的影响

对油制辣椒固液两相流在搅拌槽内的流动情况进行数值模拟分析,选取螺带式桨叶,分析不同带宽条件下,搅拌槽内流体的速度场、密度场、各相体积分数分布规律。结果表明：螺带的带宽对搅拌槽内流体的流动分布有着较大的影响,通过比较不同帯宽桨叶可知,适当地增加带宽可以增加固液混合体的搅拌轴向速度,搅拌槽内湍流区域增加,固液搅拌均匀、效果明显变好。分析结果为油制辣椒卧式搅拌槽的设计提供了理论依据,具有一定的实际应用意义。     

基于CFD的离心泵内部流场数值模拟

为研究CFI）技术在离心泵内部流场分析方面的应用,通过三维软件Pro／E对核主泵内部流道进行三维造型,基于雷诺时均N—S方程和k-ε湍流模型两方程及SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件CFX对泵进行了定常数值模拟和分析结果表明：由于蜗壳的扩压作用,在0．6Q～1.3Q泵的内部压力变．化梯度明显,从叶轮进口向蜗壳出口方向,压力逐渐增加。在0．9Q～1．1Q工况,泵内的压力变化更加均匀,这表明在设计点附近,泵的流动更加稳定、而在1．2Q和1．3Q工况,在第八断面附近,出现高压流体和低压流体交汇,流场分布不均匀,这表明泵在大流量区域流动不稳定。应用CFD技术能很好的分析离心泵的内部流场。     

大豆油氢化反应釜数值模拟及工艺优化

以一级大豆油为液相、Pt/C催化剂为固相,釜体为圆柱体,釜体高度为180 mm,内径为120 mm,液面高度为130 mm,利用FIUENT软件对大豆油氢化反应釜进行液固两相数值模拟,发现倾斜式搅拌桨距反应釜底部高度80 mm、桨叶直径40 mm、搅拌速率300 r/min时流体流动及催化剂分布最佳,并以模拟的主要参数制备了高压反应釜。高压反应釜内一级大豆油添加量90.0 g、Pt/C催化剂添加量0.15%(m/m),充入8 MPa的CO2气体,后充入H2保持反应釜内总压为12 MPa,通过优化得出最佳反应温度97℃、反应时间87 min、搅拌速率285 r/min时,氢化后大豆油的碘值为79.50 g I2/100 g,说明模拟准确,为展示大型设备油脂氢化过程提供理论依据。     

基于DYNAFORM软件的水壶拉伸模具改进

水壶拉伸模由于结构复杂,在模具设计时往往需要反复试模,成本较高,采用计算机模拟冲压过程可以减少试模次数。水壶冲压件冲压时容易在悬空区起皱（即内皱）,为此,根据产品形状特点,采用特殊形状压边圈的方法来消除内皱,并用DYNAFORM软件对其效果进行数值模拟,结果显示冲压产品中没有出现内皱,为曲面拉深模具设计提供参考。图8参8     

基于形态分析法的多功能环保型折叠壶设计

提出了基于形态分析法创新设计思想的多功能环保型折叠壶研制方案 ,介绍了多功能环保型折叠壶的工作原理 ,并依据形态分析法的操作程序进行了针对产品特点的结构明确、安全可靠、协调性较好的结构设计     

基于CFD方法的稀释水新型添加装置

针对造纸工业中流浆箱使用的稀释水圆管添加装置中浆料与稀释水混合不均匀的问题,本课题设计了一种基于流体动力学(CFD)方法的稀释水新型添加装置,并对这两种稀释水添加装置中浆料与稀释水的混合流动状态进行了数值模拟分析。结果表明,与稀释水圆管添加装置相比,稀释水新型添加装置使浆料与稀释水混合及出口速度更均匀,有更好的稀释调节效果。     

脉冲喷动微波真空干燥器内喷动流化动力特性的数值研究

为探索脉冲喷动微波真空干燥系统（PSMVD）中气固喷动流化床的动力特性,采用基于无粘性两相流理论,使用计算流体力学欧拉-欧拉方法（CFD）对二维喷动流化床中喷动流化特性进行了数值研究,对喷动流化床的动力特性和颗粒运动分布特征进行了揭示,这些因素影响颗粒空间位置分布和其微波加热的均匀性。结果表明,采用欧拉-欧拉双流体模型,成功获得脉冲喷动微波真空干燥腔内的二维喷动流化床的喷动流化动力特性;喷动流化过程在特定气流喷动速度下有一个初始阶段和准稳态流化阶段;喷动速度是控制颗粒在喷动床中颗粒位置的重要因素,存在一个影响流化模式转变的关键喷动速度;射流穿透深度和喷射速度之间存在线性关系。      

螺棱间隙对单螺杆食品挤压膨化机熔体输送影响数值模拟

采用POLYFLOW软件对单螺杆挤压膨化机中食品熔体的三维等温流场进行数值模拟,结合粒子示踪技术,探索不同螺棱间隙(0.4,0.8,1.2mm)对食品熔体流场和混合性能的影响。研究表明:随着螺棱间隙的减小,螺棱顶端的剪切速率增大,食品熔体平均黏度变小,螺杆的轴向输送能力变差;随着螺棱间隙的增大,食品熔体的停留时间先增后减,分散混合能力变差。当螺棱间隙增至1.2mm时,物料停留时间反而比间隙值为0.4 mm时长,说明螺棱间隙过大,食品物料的停留时间将难以控制,同时对各物料组分的混合效果也较差。螺棱间隙对熔体流场和混合特性均有一定的影响,螺棱间隙为0.8mm时,既能保证对熔体的输送能力,又能保证良好的流场分布和混合效果,为比较理想的螺棱间隙。     

点击化学反应在食品分析检测中的研究进展

由于点击化学其本身反应的优越性,近几年在各个领域都得到了很大的发展和应用。文章首先对点击化学进行了简述,对点击化学的概况、特点及主要的反应类型和原理进行了介绍;其次,对点击化学在食品分析检测中的应用进行了介绍;最后,提出了一些目前在点击化学应用中存在的问题,并展望了点击化学反应发展的前景。     

基于CFD数值模拟的纸浆压力筛筛鼓棒条形状改进分析

为了提高纸浆压力筛的产量,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)对压力筛筛鼓棒条周围的流场进行数值模拟。通过比较压力筛筛鼓棒条形状变化时的流场压力、湍流动能和速度云图的变化,发现棒条形状变化时,涡流的位置和大小也发生变化。在其他工作状态及结构条件不变的情况下,棒条形状改变,还会引起出口流量的变化,即棒齿宽度AB值对筛浆口流场产生一定影响,该值存在一个最优值。