环鞍复合填料的实验研究

文章对新开发的环鞍复合填料进行了实验研究,在塔径为400 mm×6 mm的有机玻璃塔内测定了其流体力学性能和传质性能,并和阶梯环进行了对比实验。结果表明,环鞍复合填料具有更好的性能,与阶梯环相比,压降可减小10%—20%,通量增大10%—20%,传质效率提高10%左右。而且,在初步的工业应用中,取得了相当好的经济效果。为了应用方便,将环鞍复合填料的流体力学实验数据进行了关联,获得了压降、载点气速和泛点气速的关联式。     

细胞剪切耐受性检测装置的设计、模拟及验证

针对动物细胞培养过程中流场作用力对其的制约作用,文中借助计算流体力学的方法设计了一种新型的微流道装置。在该装置内可以产生分布均一而恒定的流场剪切力,并且大小与装置内液体的流速密切相关;同时本次研究采用了微尺度的粒子图像测速技术(PIV)对实验结果进行了验证。结果表明数值模拟得到的流场结构与PIV拍摄得到的流场非常接近,具有很好的吻合性,建模及计算结果是准确可信的。     

导流管喷动床流体动力特性的实验研究

对以小米为物料的常规喷动床及导流管喷动床全床压降随表观气速变化规律进行了实验研究．结果表明，与常规喷动床相比，导流管喷动床不仅最小喷动速度、操作压降和最大压降均大幅减小，而且夹带高度较小时会在达到稳定喷动之前发生有利于操作的不稳定喷动现象．此外，导流管喷动床的流体动力特性受料床高度影响不大，但受导流管内径和夹带高度的影响显著．最后，依据实验结果提出了导流管喷动床最小喷动速度的关联式．     

具有壁面Weis-Fogh机构流体动力多重网格并行计算

应用多重网格区域分裂并行计算方法研究具有壁面Weis-Fogh机构绕流，将二维物理平面流动区域变换为矩形区域，推导出流函数的多重网格差分计算格式，编制出并行计算程序。全部计算在英国London大学ITL并行计算中心完成。结果表明，多重网格并行计算具有较高的加速比，绕机翼的环量计算值与理论吻合。     

激光均匀性对冲击波平面性的影响

利用两种方法研究了激光空间均匀性对冲击波平面性的影响。一种是根据冲击波在靶背卸载辐射可见光的平面性来判断冲击波平面性;另一种是基于成像型速度干涉仪测量的靶背自由面速度变化引起干涉条纹跃变间断面的平面性判断冲击波平面性,同时由条纹移动后持续时间了解流体力学不稳定性演化情况。研究表明,不均匀性为2%的激光驱动的冲击波平面性较好,能发射高速飞片,且飞片具有很好的平面性与完整性;不均匀性为5%的激光产生的冲击波平面性很差,不能发射完整的高速飞片。说明激光均匀性对冲击波平面性具有决定性的影响。     

Coupled DEM-SPH simulations of wet continuous screening

During screening, a liquid stream, besides the vibration, can be applied for the acceleration of the separation. The discrete element method coupled with the smoothed particle hydrodynamics (DEM-SPH) is used to numerically analyse wet continuous screening here. Within the applied DEM-SPH a new simple model for the representation of the screening surface is suggested in this study. In this model, the influence of the screening surface on the fluid is represented using external forces, which act on the SPH particles in close vicinity of the screen. A required validation of the DEM-SPH method for the analysis of a vibrated particle-laden system is performed by comparing obtained DEM-SPH results with the results derived using the DEM coupled with finite volume method. The performed simulations of dry and wet continuous screening demonstrate that flowing water, in most simulated cases, accelerates the separation of particles. The presented study demonstrates the potential of the coupled DEM-SPH method for the analysis of wet screening processes. To our best knowledge, the simulation of wet screening using a two-way coupled numerical DEM-SPH approach not resolving the flow around individual particles is demonstrated in the scientific literature for the first time.     

基于N-S方程的微造型表面动压润滑性能的分析研究

根据微造型的几何模型特点,基于N-S方程研究了微造型表面的动压润滑性能,并与基于雷诺方程求解的微造型表面的动压润滑性能进行了比较。结果表明:合适的微造型可以产生动压效果;通过比较N-S方程和雷诺方程求解动压润滑的差异,发现惯性力将对微造型的动压效果产生显著的影响,在微造型表面惯性力的影响是不可以忽略的;微造型的几何参数对润滑性能存在着很大的影响。     

下行床气粒流动行为的Eulerian-Lagrangian模拟

采用计算流体力学和离散单元方法耦合模型（CFD-DEM）对二维下行床内的气粒流动行为进行了全床数值模拟。模拟结果展示了下行床典型操作条件下特有的气固动态流动结构：沿流动方向存在明显的入口控制区、过渡区和（完全）发展区;颗粒聚团并不是出现在浓度相对较高的入口区,而是在过渡区之后的发展过程中逐渐形成较多的、松散的动态聚团结构。下行床发展段呈现典型的近壁浓环结构,这与实验结果基本一致。考察了颗粒之间以及颗粒与壁面之间的碰撞参数对下行床内气固流动结构的影响,发现完全弹性碰撞颗粒体系在入口区呈现最快速的颗粒分散;而对本文研究的操作条件,颗粒碰撞参数对发展段时均流体力学行为只产生轻微的影响。     

Study on Jet Coflow Packing Tray

Experimental study on hydrodynamics and mass transfer efficiency of jet coflow packing tray (JCPT) was conducted in a φ285 mm column and a φ200 mm column, respectively. Compared with new vertical sieve tray which has been applied in the petrochemical industry since 1968, the JCPT has lower pressure drop, higher capacity and higher mass transfer efficiency, and seems promising in commercial application.     

复合塔板的流体力学特性(Ⅱ) 操作变量和液体物性对塔板流体力学特性的影响

在前文工作的基础上进一步研究了同时具备大孔径和高开孔率条件的复合塔板 ,研究了操作变量和流体的物理性质对该复合塔板流体力学性能的影响 .结果表明 :液体的密度增加 ,塔板压降增加 ,漏液量增加 ;黏度增加 ,塔板压降降低 ;表面张力减小 ,漏液点速度上升 ,雾沫夹带增大 ,液泛速度下降.