内部增加中心柱的旋流器流场的数值模拟

针对内部增加中心柱对分离电石渣用水力旋流器流场的影响,分别开展了无中心柱和内部增加中心柱的静态水力旋流器的流场模拟。利用Fluent软件对加载电石渣浆液的两个水力旋流器模型进行数值模拟,分别从压力、切向速度、湍流强度和速度矢量四个方面进行分析。模拟结果表明,内部增加中心柱使旋流器的能量损失减少,旋流器内的流场更稳定,有利于提高旋流器的分离效率。搭建试验平台进行试验研究,验证增加中心柱的水力旋流器的可行性。     

疏浚底泥分离用旋流器的数值模拟与试验研究

提出了一种用于疏浚底泥分离的新型锥形进料体旋流器结构,采用雷诺应力(RSM)湍流模型,应用Fluent软件分别对柱形和锥形进料体旋流器内部的流场进行数值模拟,结论表明锥形进料内流体的轴向速度和切向速度均有所提高,有利于减少短路流,提高分离效率。采用粒子图像测速技术(PIV)对锥形进料体旋流器内部流场进行测试并与模拟结果比较。结果表明模拟值与实测值吻合良好,验证了模拟方法的正确性。     

双锥型油水分离旋流器内部流场数值模拟

为深入研究双锥型油水分离旋流器内部流场及油水分离机理,采用CFD软件中最精细的雷诺应力湍流模型,基于控制体积法,应用PC-SMPLEC算法,对油水分离旋流器内部流场及分离过程进行了全面深入的三维数值模拟,得到了旋流器内部流场的压力分布特性、油的体积分布、三维速度分布特性、湍动能分布特性.结合旋流器理论及流体力学分析验证模拟结果的正确性,为优化旋流器的结构设计及操作,提高其分离性能和降低旋流器的能量损耗提供一条新途径.     

直筒型导叶直流式三相旋流器气相流场的试验研究与数值模拟

采用FLUENT软件对三相旋流器的内部气相流场进行了数值模拟。分别选用标准k-ε模型、RNG k-ε模型及RSM模型进行了模拟计算,并将模拟计算结果与实验值进行了对比。结果表明,采用RSM模型得到的模拟结果同实验值吻合良好,可以采用该模型对三相旋流器的内部气相流场进行预测。     

抛物线型旋流器分离特性的数值模拟和试验研究

针对水力旋流器易出现底流夹细的问题,提出并设计了一种抛物线型旋流器,利用模拟软件Fluent 14.5对比分析了传统型和抛物线型旋流器的内部流场和分离性能,并进行了试验研究。模拟结果表明,与传统旋流器相比,抛物线型旋流器内部流场更加稳定,有效避免了因流场紊乱造成的粗细颗粒混杂。进一步的试验研究显示,抛物线型旋流器底流中细颗粒的含量明显降低,分离粒度由30μm增加到49μm,陡度指数由0.13增加到0.2,表明旋流器的分离精度提高,底流夹细现象得到明显改善。     

叶片数对螺旋离心泵内部流场影响研究

利用工程上普遍采用的k-ε两方程模型和SIMPLE算法,对单叶片和双叶片螺旋离心泵的内部流场进行了数值模拟.得出了叶轮与蜗壳内的速度分布和压力分布等流场信息,比较了单叶片和双叶片螺旋离心泵的特性曲线,单叶片和双叶片螺旋离心泵内部流场的区别与联系,分析了叶片数对螺旋离心泵内部流动规律的影响.     

含油污水分离动态旋流器湍流流场特性研究

采用DSM湍流模型对含油污水分离动态旋流器的湍流流场进行了数值模拟。模拟结果表明油污水分离动态旋流器内的流场是三维非对称分布的,分析了湍流流场速度的分布规律,轴向和切向速度的模拟结果和实验结果基本吻合,径向速度的模拟将有助于动态旋流器结构及性能的分析,压力降与入口压力对分离效率的影响都是单独通过转速或流量的变化间接体现的。深入研究动态旋流器湍流流场特性及分离机理,对提高分离效率和结构优化提供了参考。     

带中心固棒的钟形溢流管旋流器数值模拟和试验研究

针对旋流器短路流造成的溢流跑粗问题,提出了一种中心带固棒的钟形溢流管旋流器,通过数值模拟对比分析了加设中心固棒前后旋流器内部流场以及空气柱形成过程的变化规律,并进行了PIV试验验证。结果表明,PIV试验与数值模拟结果吻合良好,验证了数值模拟结果的准确性。加设固棒后,旋流器径向速度梯度和压力梯度都增大,颗粒所受径向力增大,有利于颗粒的径向分离。旋流器外旋流轴向速度增大,内旋流轴向速度减小,同时零速包络面内迁,底流分流比增大。     

叶片式水力旋流器操作参数优选

采用CFD软件中基于各相异性的雷诺应力湍流模型,应用PC-SIMPLEC算法,对叶片式旋流分离器内部流场进行了全面深入的三维数值模拟,得到了旋流器内部流场的压力分布特性和油相体积分数分布特性。通过数值模拟和试验研究,对旋流器的操作参数进行了优化,分析了不同分流比和流量对分离效率的影响,并最终优选出最佳分流比和最佳操作流量。     

除尘器组合喷嘴内部流场分析

为了探究组合喷嘴喷雾优势,分析了组合喷嘴的结构特点,并采用数值模拟方式对具有7个旋流器的组合喷嘴内部流场进行分析研究。数值模拟得出的结果直观地展现了该喷嘴内部流场特点以及喷雾优势,为国内喷嘴的研究以及设计制造提供依据。     

水力旋流器内科里奥利力的量级分析研究

科里奥利力是在旋转坐标系中由于物体相对于旋转坐标系运动所产生的一种惯性力,简称科氏力。水力旋流器的内部流场是高速旋转的离心分离流场。本研究采用计算流体力学方法模拟水力旋流器内高浓度分散相的分布,对颗粒受到的科氏力进行分析。RSM模型用于描述流场的湍动特性,LPT模型对颗粒相的运动进行追踪,模拟结果与试验数据的吻合性较好。结果表明,在水力旋流器内,由于锥体段的湍流强度较高,科氏力的方向具有较强的随机性。在切向方向,随粒径增大,曳力和压力梯度力递减而科氏力递增,当粒径增大到52μm时,科氏力的量级与曳力相当,此时科氏力的作用是不可忽略的。     

同向出流倒锥式旋流器的结构模拟分析

基于现有油水分离的研究成果,提出了一种新型旋流器——同向出流倒锥式旋流器,介绍了其结构及工作原理。基于计算流体力学(CFD)方法,运用Fluent软件对其内部流场进行了数值模拟分析,通过观察流场特性,分析了新型旋流器的典型结构参数(溢流管直径、溢流管伸入长度、锥角和出水口尺寸)对其分离性能的影响。     

污水除油旋流器内流场的CFD模拟

简要地介绍了液-液旋流分离器的工作原理、优点和应用.对旋流器进行几何建模,并对模型进行网格划分和定义边界条件.用计算流体力学CFD数值方法,并采用RSM模型对污水除油旋流器的流场进行了数值模拟.对液-液两相流场进行了研究,得出分离器内部的速度场、压力场、粒子轨迹分布和各相体积分数分布图.初步揭示了液-液两相分离的现象....     

基于fluent的新型旋流器内部流场研究

旋流器是固液分离的常用设备,对于难以分离测细微颗粒,可采用小尺寸的旋流器来进行分离,但是由于尺寸的限制,处理量受到制约,使分离效率低下,为了解决这一问题,本研究设计了一种新型的旋转叶片旋流器,并采用fluent流体分析软件,对其进行了流体速度场分析,考察了螺旋叶片对旋流器内部流场速度的影响。发现其中速度最高的部位为旋转叶片段,通过叶片的高速旋转增大离心力,提高了细微颗粒的分离效率。     

XL10-1.0高效油水分离器

该分离器是采用液—液水力旋流分离原理研制成功的新型高效液—液旋流除油设备,其创造新点为:运用激光测速和计算机仿真等先进手段,研究旋流器内部流场分布,并在此基础上进行了旋流器内部结构设计;通过模型设计、模拟试验、工业性试验及现场试验,系统研究了旋流器的工作特性及性能影响因素之间     

基于正交的割缝式旋流器结构优选和试验研究

为改善螺旋叶片式旋流器分离含油污水的性能,在传统旋流器原型基础上,设计出一种新型割缝螺旋叶片式旋流器。为探究割缝尺寸对分离效率的影响规律,通过正交试验法对割缝尺寸及结构进行优选。通过FLUENT流体软件对优选结构的分离效率、压力场和油相分布进行数值模拟分析,发现正交试验法优选出的结构明显改善油核排出情况,内部速度场具有较好的周向对称性,并且降低了底流口含油量,同时又提高了旋流器分离性能。最后通过试验验证,得到分离效率最高可达93.7%,符合正交试验法的指标估算和数值模拟结果,从而证明了对旋流器溢流管进行割缝设计方案具有可行性。     

双给料口结构对旋流器流场特性和分级性能的影响北大核心CSCD

针对传统单给料口水力旋流器内部流场不稳定、分级精度差的问题,考察了对称双给料口结构对水力旋流器内部流场特性和分级性能的影响。内部流场结果表明,与传统单给料口结构相比,采用对称双给料口结构时,流场切向速度、轴向速度和压强均增大,中心空气柱直径增大,空气柱对称性增强,内旋流与外旋流的交界面LZVV形状更加规则,旋流体内部湍流强度降低,内部流场的稳定性增强。分级性能研究结果表明,采用对称双给料口结构时,细颗粒在沉砂中的分配率降低,粗颗粒(d=12.5μm)在沉砂中的分配率提高了7.87%,不同粒度固体颗粒沿径向规则分布,颗粒错配现象缓解,分级精度提高。研究结果可为水力旋流器的结构优化设计提供理论指导。     

一种船用液体燃料蜗壳旋流器的数值研究与性能验证

为实现船用液体燃料蜗壳旋流器的可靠性点火,提高其燃烧的稳定性和燃烧效率,采用RNG k-ε双方程湍流模型,设计出一种满足船用特殊需要的蜗壳旋流器,列举了7组不同戊烷和空气进口流量,对该具体尺寸的蜗壳旋流器的液雾燃烧过程进行了数值模拟和试验验证,得到了蜗壳旋流器内部流场以及出口处的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。分析对比这7组进口流量对该蜗壳旋流器的出口温度和出口气体组分的影响,找到了满足船用需要的该具体尺寸蜗壳旋流器对应的最佳燃料进口流量。该模拟和试验结果为蜗壳旋流器的结构设计提供了理论依据。     

不同流量条件下导叶式液—液水力旋流器流场测试

在对导叶式液一液旋流器进行分离性能试验研究的基础上,应用APV激光测试技术在不同流量条件下对该类水力旋流器内部流场进行了测试,从流场的角度进一步分析了人口流量这一操作参数对水力旋流器分离性能的影响,为水力旋流理论的研究提供了新的思路。     

基于LES方法的壁面旋转旋流分离器内流特性的研究

针对旋流器在井下油水分离的应用过程中,壁面随螺杆泵旋转这一问题,本文基于大涡模拟(LES)方法对壁面旋转旋流分离器内部流场进行数值模拟,并通过LDV测试结果验证了模型的可靠性,得到了壁面旋转旋流分离器内部流场的分布规律。结果表明,正转时,外涡流区的切向速度逐渐增加,内涡流区切向速度增加不明显,轴向速度的变化梯度增大,反转时,影响趋势则正好相反。且旋转效应对不同轴向位置截面的影响并不相同,轴向速度有较明显的差异。