计算流体力学——改进硫酸装置性能的工具

阐述计算流体力学(CFD)的原理,介绍CFD在硫酸装置中的3则应用案例:冷换热器冷端管板的温度分布,转化器内置热换热器旁路管内的气体分布,焚硫炉内温度及气体分布。通过用CFD彩色编码图详细地形象化表示硫酸装置内部发生的情况,得出结论:分流气体换热器可消除在冷换热器和SO3冷却器中SO3侧的酸冷凝并使SO2侧所夹带的少量酸雾气化,在大型设备中两种不同温度的气流混合不一定适宜,CFD可使硫磺燃烧过程的模拟、焚硫炉几何结构的优化成为可能。     

基于CFD的储油罐清洗氮气惰化研究

为保证油罐的清洗作业安全进行,在油罐清洗前,须采用惰性气体对油罐油气进行惰化处理。通过对油罐惰化原理的分析,对某个100m~3的拱顶油罐建立了油罐惰化过程的CFD模型。将CFD计算结果与文献中的理论计算结果进行了对比,结果表明CFD计算结果与理论模型计算结果比较吻合。不同工况的CFD计算表明增加富氮气体的流量和纯度可大幅度的减少惰化时间。     

分子蒸馏过程的计算流体力学模拟

采用计算流体力学(CFD)方法,分析了蒸发器上液体负荷、刮膜器旋转速度对蒸发器上液膜厚度变化及液膜中速度矢量的影响。将CFD模拟结果与文献报道的计算值和实验值进行比较,发现具有较好的吻合性,同时可以用模拟计算结果解释一些实验现象。采用脉冲注射示踪剂法测定了蒸发器上流体的平均停留时间分布,与CFD模拟的在刮膜器作用下蒸发器上流体平均停留时间分布数据进行比较,二者的偏差在±8%以内,验证了CFD模拟的准确性。     

流体动力学（CFD）在往复式压缩机管道系统气流脉动计算中的应用

参照实验室所搭建的管道系统实验平台,根据计算流体动力学（CFD）方法建立管道内气体的二维非定常流动模型。利用流体仿真软件FLINT计算了缓冲器及孔板前后的气流脉动,通过分析气流脉动曲线及流场的分布情形验证了缓冲器及孔板对气流脉动的消减作用。通过对比实验数据验证了利用CFD技术研究管道系统气流脉动是准确可靠的。     

基于CFD技术优化乳化头转子结构

应用SolidWorks Flow Simulation对一款乳化头4个不同转子结构进行了CFD分析,通过仿真计算,直观地获得了釜内不同乳化头周围的流体速度分布云图和流线轨迹;通过粒子示踪法,模拟了制胶物料在乳化头作用下的分布状态;最后在乳化头出料口外定距设定一草绘面获取该面上的平均速度,以定量预测对比不同转子结构的乳化效果。通过CFD分析,可从4个方案中选择最佳结构,达到优化转子的目的。     

旋转喷头喷射外流场计算流体力学仿真分析

介绍了计算流体力学(CFD)仿真的原理、方法和步骤;通过CFD仿真软件Fluent对旋转喷头射流喷射外流场进行仿真分析,得到了旋转喷头射流外流场的射流形态、速度与气液两相分布等微观信息,从而获得旋转喷头打击分布规律,为进一步开展旋转喷头喷射性能的试验研究提供了参考数据.     

产业链对接模式下应用CFD优化均质机控制箱散热设计

<正>采用CAD(计算机辅助设计)模型进行CFD(计算流体力学)分析及计算,预测了高速均质机的效果,并针对控制箱内的发热元件,运用CFD技术,预测了风扇作用下均质机控制箱内空气的流速、流向及散热情况,进而评估了电器元件中的散热效果。研究结果表明:通过分析箱内气体的流动迹线、温度分布云图和元件表面温度分布,可有效预测散热效果的好坏,进而为优化箱内的安装设计提供参考。     

侧进式搅拌釜内气液两相流的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)技术对φ1.5 m×1.2 m侧进式气液搅拌釜内气液两相流场进行数值模拟,检验了3种气液分界面边界条件和两种相间曳力模型。通过UDF程序将上述模型分别与欧拉双流体模型和 dispersed k-ε 两相湍流模型进行耦合计算,得到搅拌功率准数、总体气含率和气相分布,并与冷模实验结果进行对比,得到能准确预测的CFD模型。研究结果表明,3种气液界面边界条件下采用标准S-N模型计算所得的功率准数和气体分布误差均较大,而Brucato-Tsuchiya模型的预测结果更接近实验结果;气液界面边界条件对总体气含率的预测影响较大,采用速度进口或脱气边界和Brucato-Tsuchiya模型耦合计算所得的结果误差比压力出口边界明显要小。     

基于SolidWorks Flow Simulation乳化头效果分析

应用SolidWorks软件的Flow Simulation插件对乳化头部件进行了计算流体力学(CFD)分析,模拟了4个CFD项目:(1)流体为水、转速3 000 r/min;(2)流体为一种高黏度流体、转速3 000r/min;(3)流体为水、转速6 000 r/min;(4)流体为一种高黏度流体、转速6 000 r/min。通过流体动力学仿真分析,获得了不同黏度的流体、不同转速下的流场运动分布速度云图及带矢量云图;通过粒子轨迹示踪法,直观地观察到物料粒子在乳化头作用下的分散效果。当流体黏度低时,提高转速可明显提高分散效果,而当流体黏度高时,提高转速对分散效果的改善并不明显。因此,CFD流体分析可为乳化头结构的优化设计提供有力的参考。     

CFD方法在固定床反应器传热研究中的应用

固定床反应器是一种常见的化学和生化反应器,由于内部结构十分复杂,固定床内的局部流动和传热过程研究一直是一个颇具挑战性的问题。有效参数法是长期以来固定床传热研究的常用方法,但是由于对固定床内温度场缺乏准确的了解,目前为止许多基于有效参数法的传热模型的普适性仍然存在问题。计算流体力学（CFD）的数值模拟方法是近年来应用于固定床流动和传热研究的一种新的研究方法,它通过数值方法求解流动和传递的微分方程组而获得流场和温度场。CFD数值模拟方法能够提供精确的局部流动和传递信息如速度分布、压力分布、温度分布、组分浓度分布等。本文综述和分析了CFD方法在固定床反应器的流动和传热研究领域的最新进展,讨论了CFD方法在该领域的应用前景。