汽轮机叶栅内湿蒸汽两相凝结流动的数值研究

对存在自发凝结的湿蒸汽两相流动进行研究,在欧拉/欧拉坐标系下建立数学模型。气相采用N-S方程,液相凝结过程应用对所构造的多阶参数积分方法进行求解,对汽轮机叶栅中跨音速两相流动进行了数值模拟。与实验数据对比,结果正确预测了凝结冲波的位置和强度,证明所采用模型的准确性和全面性。由液相参数的分布和变化趋势可知吸力面汽流膨胀率和尾缘处蒸汽流动情况是影响主流中液相参数分布的主要因素。     

湿蒸汽两相凝结流动中水滴生长模型研究

为了准确描述湿蒸汽两相流中水滴生长过程,以提高数值模拟的精度和可信度,基于传热传质平衡耦合求解方法提出一种水滴生长模型。将建立的模型与目前湿蒸汽两相流计算中广泛使用的几种水滴生长模型进行了对比分析,结果显示在整个克努森数Kn变化范围内,该模型表现良好,明显优于其他模型,特别是在过渡区内具有很高的精确性。同时为了揭示不同水滴生长模型对两相参数的影响,采用各水滴生长模型对一维拉瓦尔Laval喷管中存在的自发凝结的湿蒸汽流动进行数值模拟。结果表明,不同水滴生长率模型对液相成核率、水滴数、水滴半径的影响非常明显,但对蒸汽湿度影响较小。     

单列二维叶栅捕捉水滴能力的数值研究

对分离级除湿叶栅捕捉水滴能力进行了数值研究,采用单颗粒动力学(SPD)模型,研究了叶栅几何因素和气流速度对叶栅捕捉水滴能力的影响,得出分离级除湿叶栅设计应遵循的一些原则。     

湿饱和烟气内蒸汽凝结数值模拟研究

模拟了水平圆管内湿饱和烟气内的蒸汽凝结传热过程,将模拟结果与理论计算结果进行对比,相对误差在10％以内.分析了在湍流情况下烟气速度和各组分体积分数的分布情况,充分考虑了不凝性气体的存在对蒸汽凝结的影响,提高了数值计算结果的可靠度,实现了湿饱和烟气内蒸汽凝结传热过程更快速有效的数值预测,为烟气凝结对流传热研究提供参考.     

安全壳内水蒸气凝结换热的数值模拟

对安全壳大气空间内蒸汽与空气混合后在钢制安全壳壁面凝结换热特性的研究是研究PCCS系统的关键问题之一。应用计算流体力学分析方法,通过加载计算含空气蒸汽凝结换热的UDF模型实现利用FLUENT软件对安全壳内蒸汽凝结的三维数值仿真研究。计算分析得到在蒸汽冷凝总的换热过程中凝结换热量是对流换热量的2~3倍,凝结换热系数和对流换热系数都随着蒸汽质量分数的增加而增大,且沿安全壳壁面从上到下是递减,以及对比Uchida关联式和Zhang的冷凝实验关联式对凝结换热的影响。     

新型浓淡分离型稳燃器内气固两相流动的数值模拟

利用对新型浓淡分离型稳燃器内的气固两相流动进行的数值模拟,得出了不同预热室长度时其空气动力特性的变化,对开发应用新型稳燃器具有一定的指导意义。     

动静干涉叶栅间非定常流动的数值模拟

采用k-ε紊流模型对非定常条件下动静叶栅之间的影响进行了数值模拟,研究了动静叶栅之间不同轴向间距时尾迹对动叶的影响,并对非定常流动机理进行了分析。研究表明,在非定常流动条件下静叶对下游动叶压力面没有太大影响,对动叶的影响主要集中在动叶前缘以及动叶吸力面扩压段起始处等位置,随着轴向间距的增大,气流的掺混作用减弱,尾迹的作用也逐渐衰弱,对动叶的影响就越来越小。     

水轮机导叶区固液两相流动数值研究

为了揭示泥沙介质在水轮机导叶区的流动及分布规律,本文应用固液两流体多相流模型,充分考虑固液两相间的相互作用,通过求解雷诺时均N-S方程和RNG k??方程,对不同泥沙介质条件下水轮机导叶区的流动进行数值研究。研究结果表明,导叶表面压力随着来流泥沙含量的增大逐渐增加,随来流泥沙粒径的增大变化很小;小粒径泥沙在导叶表面分布均匀且含量低,大粒径泥沙会集中分布在导叶前缘高压区。     

循环流化床内稠密气固两相流动的数值模拟

颗粒团聚是稠密气固两相流动中的一个重要现象，该文定义了颗粒团聚合力的概念来表征稠密气固两相流动中颗粒所受到的团聚效应，对单个颗粒进行了全受力分析，得到了聚合力的线形模型表达式。采用聚合力的线形模型，将两相流场分为稀相区和浓相颗粒团，将颗粒团视为整体离散相，文中数值模拟了循环流化床内的稠密气固两相流动，得到了床内颗粒团分布、颗粒团大小、床内空隙率、气相速度、颗粒相速度的详细分布，揭示了循环流化床内稠密气固两相流场的规律，以及循环流化床内两相流场的核心—环形流动结构。计算结果与前人实验结果相符并表明，采用该模型及其算法模拟循环流化床内稠密气固两相流动是可行的。     

微重力环境下水平方管内气液两相流动特性的数值研究

基于数值方法,采用流体体积函数模型(volume of fluid,VOF)对10-4g0和g0重力环境下水平方管内空气-水两相流和制冷剂R134a蒸汽-液体两相流进行数值模拟,分别得到泡状流、弹状流、搅混流和环状流4种典型流型,但两种混合物在流型上存在较大差异。通过对数值结果的统计分析,得到两种混合物在不同重力环境下的压降分布。结果显示,微重力下两种混合物的压降均大于常重力环境,且压降都随气、液速度的增大而增大;相同工况下,空气-水的压降大于R134a蒸汽-液体两相流的压降。将得到的压降数值结果与均相流模型、Friedel模型和Chisholm模型依次进行对比。重新根据分液相雷诺数(Reynolds)将流动分为层流区、过渡区和紊流区,并对Chisholm关系式进行了修正。结果显示,修正后的压降模型能较好地预测微重力环境下的气液两相流动压降。根据汽液两相流动特性,分析了发生以上现象的原因。     

回料阀内气固两相流动特性的数值研究

为揭示回料阀内的负压差粘性滑移流动特性,基于浓相颗粒动力学理论,建立欧拉-欧拉模型对回料阀内的气固两相流动进行数值模拟研究,通过改变回料阀流化风和松动风风速、颗粒循环流率及回料腿出口背压等条件,详细分析了各工况下回料阀内的颗粒浓度分布、压力分布及气体反窜特征等,揭示了回料阀中的气固两相流动结构和变化特点。结果表明,回料阀中存在气体反窜现象;流化风和松动风风速越高,形成的气泡越多,气体反窜率越大;增加颗粒循环流率,颗粒携带气体现象更显著,气体反窜率减小;每增加返料腿出口背压1 000 Pa,料高增加约0.06 m,逆压差流动阻力增加,气体反窜率增加。     

轴向型粗粉分离器特性的数值模拟研究

采用Fluent软件对轴向型粗粉分离器内气—固两相流体进行了数值模拟研究,并讨论了在不同挡板开度,不同通风量工况下粗粉分离器的分离特性。结合现场实验结果表明:改造后的粗粉分离器的效率有了明显提高,制粉系统出力增加,分离器阻力大大降低,分离后的煤粉细度达到设定标准,很好的满足了锅炉炉膛燃烧的高效、稳定性要求。     

湍流气固两相流动数值模拟理论研究的最新进展

详细介绍了气固两相湍流流动数值模拟理论的发展及最新进展。     

迷宫通道式高压调节阀的流动特性与数值模拟分析

为了分析串联型迷宫式流道的流场特性,建立了流道内流体流动的动力学模型,通过数值模拟计算的方法,对流道的降压特性进行预估和判断,为流道的优化设计提供了重要参考.     

凝汽器壳侧性能数值模拟

对某凝汽器简化模型的壳侧蒸汽流场进行了数值模拟,研究过程中采用分布阻力法处理蒸汽凝结管束所造成的阻力,蒸汽凝结过程所产生的蒸汽质量损失采用分布质量汇的方法进行计算.计算区域网格类型采用六面体结构化网格,差分格式采用高阶混合格式,湍流模型为标准k-ε模型,离散方程的求解采用改进的速度-压力藕合(SIMPLEC)算法.计算...     

大容量火电机组固液两相流离心泵数值分析及结构优化

广泛应用于300及600 MW等大容量火电机组的固液两相流离心泵,由于其输送介质的特殊性,在运行中存在磨损严重以及效率低下等问题,而对泵性能产生影响的主要因素包括泵输送介质的特性和泵体几何结构因素。该文具体分析了泵体结构因素如蜗壳喉部面积、叶片数、叶片包角等对火电厂固液两相流离心泵性能的影响,并以此为依据,对其进行结构优化设计,然后通过选取合理的模型以及控制方程,借助于Fluent软件对改进后的泵内流场进行数值模拟,验证优化设计的效果。模拟结果显示,优化设计后的固液两相流离心泵达到了额定出力,效率有显著提高。