泵送管道允许停泵时间试验研究

基于环管试验开展了泵送管道允许停泵时间试验研究,分别针对尾砂浆、水泥浆以及充填料浆进行了试验。低浓度料浆在低速输送的情况下,极易发生沉降,在高速输送的情况不发生沉降,但几乎都不允许停泵;而高浓度料浆,由于自身的抗分层离析能力强,临界速度降低,允许停泵时间随之增长,且灰砂比越大,料浆的允许停泵时间越长。     

图像处理技术在低浓度气固两相流测量中的应用

利用高速相机对分叉管道内低浓度的气固两相流动进行了图像采集。通过Madab的图像处理技术分析得到某时刻二维平面上固体颗粒的粒度分布,并且得到该面上不同量级粒子的个数,以及利用图像处理的重叠技术,分析得到固体颗粒与壁面碰撞前后的运动轨迹。为今后进一步研究管道内气固两相流动的运动规律提供参考。     

圆管内对流换热的场协同理论分析

以空冷电机转子通道内的流动换热问题为背景,将场协同理论应用于旋转坐标系中。通过理论分析,指出了场协同理论应用于静止坐标与旋转坐标中的差异,说明了在旋转坐标系下对流换热问题的规律。采用数值模拟方法对旋转坐标下的三维轴向直圆管模型内部流动与换热进行了研究,验证了理论分析结果,并进一步对比了不同转速、不同入口条件下换热情况。理论分析与数值计算结果均证明在旋转坐标系下,高转速带预旋入口条件的轴向通道内固体壁面对流体做功量对总换热量的影响不可忽视。     

弯管内小尺度颗粒运动的数值模拟与分析

针对直升飞机进口惯性粒子分离器中小尺度固体颗粒的分离难点,从惯性粒子分离器中流道的结构形式出发,使用FLUENT和EDEM软件耦合,细致分析弯曲通道扇角为30°、60°、90°及110°和不同速度条件下方截面弯管流场中的气固两相流动和小尺度颗粒（10um级）运动规律．根据数值计算结果,得到了小尺度固体颗粒沿弯管随气流运动的规律,并给出弯管出口截面上颗粒浓度分布判别指标．计算结果显示,当颗粒密度（2600kg／m^3）和颗粒直径（10um）一定,随着扇角的增加,颗粒将会聚集在弯管出口外壁,即越容易分离;同时气流速度越大,弯管出口截面外侧壁面的聚集程度越高．颗粒在流动截面的固定区域聚集,形成局部高浓度区域,可以为小尺度颗粒的分离提供依据．     

带射流方腔内气固流动实验与模拟

使用PIV实验和数值计算研究了壁面射流下主流中的100μm颗粒运动分布。在气固两相主流中引入一股不含尘气流,能够影响颗粒在流道内的分布,形成沿流动方向和高度方向的不均匀分布。结果显示:射流速度越高,流场中心低浓度颗粒区域越大,射流孔后位置越远,流场中心低浓度颗粒区域越大,但壁面附近浓度增加。改善小颗粒的主动流动控制手段,为设计出高效的惯性粒子分离器提供依据。     

发动机入口粒子分离器流场数值模拟及流道改进

发动机入口粒子分离器设计要求在一定清除流量比情况下,分离效率高而流动损失小.本文针对不同入口雷诺数(2×105至9×105)、不同清除流量比(10%到20%)的入口粒子分离器进行了数值模拟与实验研究.通过细致分析不同截面上的速度场和总压损失系数Cp,显示在分离通道内存在明显的低速区域和涡结构,同时在该区域内的出现了大的流动分离.这一结果与实验测得的结构吻合.分析结果显示该分离区域导致了流动通道内部总压损失的增加,由此根据流线分布情况对该分离区域进行结构改进.改进后流动通道内的原分离位置的涡结构强度和空间尺度均大大减小,使在高雷诺数下分离器两个出口的总压损失都降低了30%以上,且通道主出口流动更均匀,同时给出了不同雷诺数下的总压损失,建立了Cp与入口雷诺数的函数关系.数值计算结果显示本文使用的流道改进方法使分离器形状获得改善,获得了更优的流动性能.根据数值模拟结果提出了入口粒子分离器的改进方案.