大型过程装备CFD数值模拟及分析

数值模拟方法在研究大型过程装备的性能中已经得到越来越广泛的应用,但仍有较多问题亟待解决。对于大型过程装备而言,其外形尺寸大且内部结构复杂,分析计算过程将占用巨量计算机资源,使计算时间大大延长。此外,大部分过程装备数值模拟需要附加的物理模型如湍流、燃烧、传热、化学反应、旋转、多相流和多孔介质等,使得CFD（Computational Fluid Dynamics)数值模拟过程中不仅要求解基本控制方程,还要求解相应的附加物理方程。     

多方案优化设计方法在花板结构设计中的应用

提出了一种在多设计方案的条件下,获得最佳结构优化方案的设计分析方法。首先基于Pro/E软件建立多种结构方案的三维实体参数化模型,将其导入ANSYS Workbench同一个工程项目中,对结构强度进行仿真计算,并初步比较分析结果,然后利用ANSYS Workbench中的DOE(DesignXplorer Design of Experiments)模块,高效快捷地完成不同方案的多目标优化设计,确定最优结构形式。花板结构优化设计的工程实例表明,与原结构相比,多方案优化设计后的结构钢耗量降幅高达30%,为钢结构的轻量化设计提供了一种新方法。     

基于ANSYS的袋式除尘器底梁结构分析优化设计

根据袋式除尘器的钢结构主要部件—底梁的结构特点,针对其强度校核、结构优化等问题,采用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL建立整体模型,对其进行结构分析,结果表明:底梁上其他的承载结构,对底梁有明显的加强作用,对结构进行整体的建模分析,更符合工程实际,同时也可以获得更准确的设计计算方案;以此为依据,进行了以重量为目标函数的评估和优化,在保证结构具有足够强度和刚度的前提下,实现了底梁钢耗的较大幅度降低。     

圆管型介质阻挡放电臭氧产生过程中的传热数值模拟

在介质阻挡放电臭氧产生过程中,电能大部分以热能的形式散发,且气体温度是决定臭氧产率和浓度的重要参数之一。受到研究手段和检测仪器精度的限制,关于能量转化和热量传递机理的实验研究难以开展。为此,首次采用数值模拟方法对介质阻挡放电臭氧放电室进行传热分析,并实验验证了该方法的可行性。模拟结果表明:气体温度从高压电极到玻璃介质逐渐降低,气体平均温度在短时间内快速上升后逐渐降低,而且冷却水进口温度、冷却水流量和冷却水通道宽度均对气体温度影响显著。研究结果能为气体温度的控制以及臭氧发生器的设计提供科学依据。     

Electron Transport Coefficients and Effective Ionization Coefficients in SF6-O2 and SF6-Air Mixtures Using Boltzmann Analysis

The electron drift velocity, electron energy distribution function （EEDF）, densitynormalized effective ionization coefficient and density-normalized longitudinal diffusion velocity are calculated in SF6-O2 and SFs-Air mixtures. The experimental results from a pulsed Townsend discharge are plotted for comparison with the numerical results. The reduced field strength varies from 40 Td to 500 Td （1 Townsend=10-17 V.cm2） and the SF6 concentration ranges from 10% to 100%. A Boltzmann equation associated with the two-term spherical harmonic expansion approximation is utilized to gain the swarm parameters in steady-state Townsend. Results show that the accuracy of the Boltzlnann solution with a two-term expansion in calculating the electron drift velocity, electron energy distribution function, and density-normalized effective ionization coefficient is acceptable. The effective ionization coefficient presents a distinct relationship with the SF6 content in the mixtures. Moreover, the E/Ncr values in SF6-Air mixtures are higher than those in SF6-O2 mixtures and the calculated value E/Ncr in SF6-O2 and SF6-Air mixtures is lower than the measured value in SFB-N2. Parametric studies conducted on these parameters using the Boltzmann analysis offer substantial insight into the plasma physics, as well as a basis to explore the ozone generation process.     

对住宅区食堂风机的降噪治理

本文在对食堂离心风机噪声测定的基础上,详细分析了其频谱及测试结果,并提出了相应的降噪措施,设计制作了一套消声装置,使噪声得到大幅度下降,改善了居民生活环境和工人操作条件。     

除尘器电改袋数值模拟的应用

随着环保标准的日益提高,特别是既要降低烟尘排放浓度,又要严格控制硫的排放,使前期建造的部分电除尘器已无法达到新的环保标准,面临改造的问题。目前,国内外电除尘器的改造主要有四种方法[1]：增加电场;拆除原有的电除尘器,更换一台袋式除尘器;保留原电除尘器壳体等构件,内部改造为袋式除尘器（即电改袋）;保留原电除尘器第一个电场,后面电场实施电改袋。电改袋相对于其他三种改造方法具有低投资、高效率的特点[2],因而应用最为广泛。     

压力容器应力测定及其误差分析中几个问题的探讨

应用电阻应变测量技术对压力容器进行应力分析时，必然遇到对测量过程及结果进行误差分析的问题，本文在实验的基础上，通过一些推导和计算，对测量过程中和数据处理方面的某些因素作了深入讨论。     

基于有限元分析的平盖加筋封头结构优化设计

将有限元方法与优化技术相结合,利用APDL语言建立了参数化模型,完成了某平盖加筋封头的结构优化设计,并将最终优化得到的结构尺寸与原始设计尺寸通过应力分析进行比较。结果显示这种方法可以用于工程实际,对平盖的结构改进设计具有一定指导作用。     

侧进风袋式除尘器分风屏组合优化设计

为了更好的提高侧进风袋式除尘器的分风均匀性并降低袋室运行阻力,以分风屏的布局,开孔率为研究对象,通过拉丁超立方实验,径向基神经网络模型(RBF)与退火模拟算法(ASA)和序列二次规划法(NLPQL)的组合优化算法,在Isight集成优化平台上,对其完成了协同优化。结果表明:优化模型与原模型相比分风均匀性改善了10.17%,阻力降低了3%;分风屏能有效减少迎风面滤袋的气流速度,提高滤袋寿命;采用组合优化的方法能为侧进风袋式除尘器研究设计提供有效参考。