基于CFD模拟的新拌混凝土泵送压力损失预测

混凝土泵送技术在土木工程中的应用越来越普遍,但是泵送压力的预测长期缺乏有效的技术手段,工程应用中依赖大型盘管实验,消耗大量人力物力。本工作通过计算流体动力学(CFD)模拟研究了混凝土流变参数对混凝土泵送压力损失的影响,并将模拟结果与实验值进行对比,结果表明,SST·k-ω湍流模型能够针对混凝土材料的特性,准确预测混凝土泵送压力损失,粘度是影响泵压损失的主要因素,单位长度的泵压损失与粘度成正比,粘度越大,混凝土由于剪切作用受到的阻力越大,导致泵压损失增大;泵压损失随着屈服应力的增大而减小,且在混凝土屈服应力小于150 Pa时,随着屈服应力的增大,泵压损失降低程度更显著,当屈服应力大于150 Pa时,屈服应力对泵压损失的影响不明显。此外,研究了混凝土流变参数对泵压损失的影响机理,结果表明,混凝土流变参数是影响泵压损失的主要因素,新拌混凝土屈服应力增大,则泵管中剪切层的厚度减小,从而降低泵管中单位长度的泵压损失;新拌混凝土粘度增大,则泵管中由于剪切作用造成的阻力增大,进而增大泵管中单位长度的泵压损失。     

华润水泥某C1旋风筒技改前后分离与换热过程的数值模拟

华润水泥某水泥厂C1旋风筒实施了结构改造,利用CFD数值模拟技术分析C1旋风筒技改前后的气固分离与气固换热变化情况。模拟结果表明:技改前C1旋风筒压损预测值为1 140 Pa,测试值为1 100 Pa,表明模拟结果与实际工况相一致;计算所得的分离效率为99%,表明气固分离效果良好;烟气与生料出预热器的温差为58.0 K,表明换热不佳;技改后C1A因为结构发生了很大变化,压损降低幅度很大,其预测值降至510 Pa;计算所得的分离效率为99%,烟气与生料出预热器的温差为13.1 K,表明分离效率高,换热效果佳;技改后C1B的结构变化较小,故压损无明显降低,计算所得的分离效率为96%,烟气与生料出预热器的温差为15.5 K,表明分离效率变化不大,但换热效果良好。综合分析可得,通过对C1旋风筒的技改,在保证较高分离效率情况下,气固换热效率得到很大提升,同时压损也得到一定改善,研究结果对后期针对旋风筒所进行的进一步的优化设计、参数配置具有重要的指导意义。     

华润水泥公司某旋风预热器换热过程的数值模拟

针对华润水泥公司一条5 800 t/d生产线水泥预分解系统中的旋风预热器C1单体建立全尺寸几何模型,对旋风预热器内气、固两相传热过程进行了数值模拟。其中,气相湍流模型采用雷诺应力模型,气、固两相流采用Eulerian多相流模型。相关模拟结果从工业测试数据得到了验证,取得了实验数据和模拟数据之间的合理一致性。模拟结果表明：旋风筒的整体换热效率为91.2%,绝大部分气、固换热在换热管内完成,占总换热量的80.8%。换热管内气、料混合效果以及短路流现象是制约该旋风筒换热效率的主要因素。     

预养护制度对无机人造石二氧化碳固定能力的影响

无机人造石具有强度高、耐性强、成本低和绿色环保等特点,越来越受到市场的青睐,但是石材长时间放置容易出现泛碱现象,影响石材美观,因此,需采用恰当的措施对其进行养护。而二氧化碳作为一种来源广泛的气体,可与凝胶成分进行矿化反应,可有效对石材进行养护。利用二氧化碳养护无机人造石,可以在保证装饰效果的同时,吸收二氧化碳,降低生产能耗,提高石材的力学性能和耐久性,是一种有效的碳利用手段。本文对不同的预养护制度下无机人造石固碳能力的变化规律进行了研究,结果表明：常温风干2小时的预养护制度,对低水胶比压制成型水泥制品的固碳能力提升最为明显;在低水胶比体系中,压制成型的压力越大,水泥制品的吸碳率越高;对于低水胶比的水泥胶砂试块而言,孔隙率越大,吸碳率越低,因此致密的无机人造石具有非常大的固碳潜力。