氢气管道内部凸起对流场影响的数值模拟研究

对存在不同形状微小凸起的90°氢气管道内部流场进行了数值模拟,探究管道内部锥形、圆柱形以及圆柱与球冠组合体（简称组合体）3种不同形状凸起对氢气管道流场的影响。运用ANSYS分析了3种凸起形状对压力、速度和剪切力的影响情况。结果表明：锥形凸起相较于其他2种凸起压力峰值最大;凸起表面氢气流动速度极低,并在凸起左右两侧形成低速区域,在背风侧形成速度死区;氢气对迎风侧顶部冲击较大,顶部形状变化越平缓,流体对其冲击越平稳;圆柱形凸起对氢气流动的阻碍小且可与流体流动形成良性循环,是较为理想的凸起形状。     

基于Fluent的天然气运输管道弯头冲蚀模拟分析与防控措施研究

针对天然气运输管道的典型弯道冲蚀问题,依据现场实际生产情况,基于Fluent流体模拟软件建立相应的物理模型,选用standard k-ε模型、DPM离散相模型和冲蚀速率方程,分析讨论了固体颗粒直径、气体流速以及弯管角度对弯管冲蚀磨损的影响规律。结果显示:流体流速越快,颗粒对弯道的冲蚀越明显,流速与冲蚀率呈正相关;在同一流速下,随着颗粒粒径的增大,冲蚀率逐渐减小,最后趋于稳定;不同角度的弯头受到的侵蚀是不同的,应根据现场操作环境的差异,设计合适角度的弯头。模拟分析结果表明,天然气流速和固体颗粒直径是影响管道弯头冲蚀率的主要因素,并根据模拟结果提出了冲蚀防控措施。     

微波热解法制备氧化铈过程的可视化研究

针对传统液相法制备氧化铈纳米颗粒存在工艺流程复杂、高污水排放等问题,提出了一种高效绿色的实验方案,以七水合氯化铈为原料,采用微波射流热解技术制备出了高纯度氧化铈纳米颗粒.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析手段对产物进行了表征,借助数值模拟手段可视化分析了各物理场、各组分分布.考察了不同工艺条件(热解温度、气相速度、和添加柠檬酸)对实验产物中残余氯根含量和产物微观形貌的影响.结果表明,热解温度达到500℃时便可获得单相氧化铈,温度越高氧化铈纯度越高,颗粒形貌越规则.增大气相入口速度导致产物残余氯根增多,但有利于改善颗粒团聚.添加柠檬后氧化铈从球状颗粒逐渐破碎为伴有少量多孔结构的不规则形状颗粒,颗粒比表面积增大.柠檬酸浓度大于0.1 mol?L^-1后利于减少氯根含量.