三流方坯連鑄中間包結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)值模擬和應用

針對某公司研制的td150型管道泵在試驗中出現(xiàn)設計點揚程偏低、小流量下噪聲較大等問題,對泵內(nèi)部流場進行了全流道數(shù)值模擬,提出了優(yōu)化方案,對優(yōu)化后的管道泵進行了性能及噪聲試驗,結(jié)果表明,試驗和數(shù)值模擬結(jié)果相差較少,小流量下泵的噪聲顯著降低,額定點揚程明顯提高。

采用數(shù)值模型方法對太鋼第三煉鋼廠板坯連鑄用中間包內(nèi)部結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)進行了最優(yōu)化虛擬實驗研究,研究中使用的評價指標是鋼液在中間包內(nèi)平均停留時間等三項時間參數(shù),這些參數(shù)值用虛擬的示蹤劑的脈沖響應實驗測量求得.按l16(215)正交表試驗設計安排(四因子二水平)全因子實驗.實驗結(jié)果經(jīng)方差分析、f檢驗,確定了有顯著性影響的因子,按三項評價指標確定最佳工況是:擋墻位置前移至500mm,下口減少至200mm,墻和壩中心線距離仍維持322mm,壩高仍為272mm.虛擬實驗結(jié)果表明現(xiàn)生產(chǎn)用中包流動情況良好,采用最佳參數(shù)后中間包鋼液流動的死區(qū)將由現(xiàn)工況的4.80%減至4.37%,采用湍流抑制器后死區(qū)可進一步減至1.54%.

為改善太鋼1040mm×160mm連鑄不銹鋼板坯質(zhì)量,通過水力學模擬研究了中間包內(nèi)鋼液的流動,并用直徑0.5～1.0mm,密度0.99mg/mm3的聚苯乙烯塑料粒子模擬鋼中直徑50～100μm夾雜物的排除情況,確定了在中間包內(nèi)設置擋渣墻和壩流控制方案,并進行409不銹鋼1040mm×160mm連鑄板的工業(yè)試驗,結(jié)果表明:中間包設置擋渣墻和壩后,鑄坯夾雜物總量比中間包無控流裝置生產(chǎn)的鑄坯降低66%。

H型鋼連鑄質(zhì)量缺陷和浸入式水口結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值模擬-論文

氣泡發(fā)生器作為離心浮選機的核心部件,其結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響充氣性能。運用cfd軟件starccm+對氣泡發(fā)生器不同面積比的流場規(guī)律進行了兩相流數(shù)值模擬,得到了速度場、壓力以及吸氣量等參數(shù)。模擬結(jié)果表明,在其他參數(shù)不變的情況下,吸氣量隨面積比增大呈降低趨勢,面積比大于3.57后吸氣量變化明顯;擴散管出口速度隨面積比的增大而先增大后減小,在面積比3.57處出現(xiàn)峰值;喉管處負壓值隨面積比增大呈減小趨勢。根據(jù)數(shù)值模擬的結(jié)果,得出喉管與噴嘴的最佳面積比為3.57,為氣泡發(fā)生器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)。

本文應用內(nèi)部流場數(shù)值計算軟件對進水管、出水管采用不同管徑比的t型三通管道的湍流流動進行了分析計算,采用segregated隱式解法應用標準k-ε雙方程模型計算湍流粘度得到了三通管內(nèi)部的流場分布,并對三通管道內(nèi)流動的特性進行分析,得出三通管道湍流流動的計算結(jié)果。對比不同管徑比的三通管道內(nèi)流動的特性,得出了三通管道湍流流動的計算結(jié)果和具有較小水頭損失三通的進水口、出水口的管徑比。

采用數(shù)值模擬的方法,建立了描述某廠結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動的數(shù)學模型;用有限體積法求解,研究了結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動行為,詳細分析了結(jié)晶器浸入式水口(sen)插入深度、側(cè)孔傾角和拉速對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場的影響。得出了適合該廠連鑄工藝條件的浸入式水口形式和拉坯速度,即水口合理的出口傾角應為向下15°左右;在水口結(jié)構(gòu)一定條件下,水口插入深度140～170mm比較適宜;合理的拉速應控制在1.4～2.0m/min。

為研究結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場,通過對工藝參數(shù)的優(yōu)化,進一步提高鑄坯質(zhì)量,以天津鋼鐵集團有限公司4#-vai板坯連鑄結(jié)晶器為原型進行水模試驗,通過調(diào)節(jié)拉速、水口浸入深度,研究了結(jié)晶器內(nèi)流場形態(tài)、液面波動、流場沖擊深度和保護渣形貌等的變化情況。模擬試驗表明,在現(xiàn)有參數(shù)和水口尺寸情況下,結(jié)晶器流場合理、液面渣層平穩(wěn)、坯殼厚度均勻,能夠滿足鑄坯質(zhì)量要求。

通過數(shù)值模擬研究了304不銹鋼200mm×1550mm板坯結(jié)晶器內(nèi)用原水口時的鋼液流場及鋼-渣界面的特征。結(jié)果表明,原水口的結(jié)晶器流場的上回流過強,鋼-渣界面的不穩(wěn)定,結(jié)晶器窄邊渣液層薄,易發(fā)生卷渣和鋼液裸露;最優(yōu)化水口結(jié)構(gòu)為將原水口v型底部改成凹型、增加水口出口形狀的錐度、向上傾角10°。

根據(jù)連鑄坯凝固傳熱的特點,在南鋼電爐廠小方坯連鑄機二冷改造的過程中,建立二維的傳熱模型。對改造前后的系統(tǒng)進行溫度場分析,為二冷系統(tǒng)的改造提供了理論依據(jù),進而實現(xiàn)二冷三段和四段氣霧改造。

本文采用有限容積法對50種具有不同孔數(shù)及排列方式的240×115×90粘土空心磚進行了當量導熱系數(shù)的三維數(shù)值模擬研究.模擬中考慮了粘土空心磚的孔內(nèi)表面輻射、孔數(shù)及排列方式以及室內(nèi)外溫差對其當量導熱系數(shù)的影響.模擬結(jié)果表明:孔內(nèi)表面輻射對當量導熱系數(shù)有不可忽略的作用,孔數(shù)及排列方式直接影響當量導熱系數(shù)的值,存在具有最低當量導熱系數(shù)的粘土空心磚結(jié)構(gòu).在該結(jié)構(gòu)下空心磚的當量導熱系數(shù)幾乎不隨室內(nèi)外溫差的變化而變.模擬結(jié)果對粘上空心磚的結(jié)構(gòu)選型、工程設計及建筑節(jié)能具有重要的意義。

試驗不同連鑄工藝生產(chǎn)條件下的中碳合金結(jié)構(gòu)鋼,對連鑄坯、中間坯以及軋材的低倍質(zhì)量、化學成分偏析情況進行對比、跟蹤；連鑄使用工藝2相比工藝1,連鑄坯低倍片更為致密,軋材疏松等級低0.5級,中間坯的碳偏析指數(shù)極差減少50%,金相組織中鐵素體比例較少,組織均勻性更好。

南京鋼鐵集團公司煉鋼廠,于1996年一季度進行了轉(zhuǎn)爐擴容改造。在轉(zhuǎn)爐擴容改造的同時,為適應全連鑄生產(chǎn),對原有連鑄機亦進行了改造。目前看來已發(fā)揮了效率,改造的當年年產(chǎn)鋼達92萬t。1997年可望達102萬t,已初步形成一個比較現(xiàn)代化的全連鑄

用數(shù)值模擬方法對井下油氣水力旋流分離器內(nèi)的氣液分離兩相流場進行了研究,通過數(shù)值模擬得到流場分布規(guī)律符合已知的旋流器流場分布規(guī)律。將數(shù)值計算與室內(nèi)模擬試驗的分離效率進行了對比,結(jié)果表明用數(shù)值模擬的方法進行流場研究是可靠的。將油氣水力旋流分離器的主要結(jié)構(gòu)及操作參數(shù)對分離性能的影響進行了模擬,結(jié)果表明水力旋流器經(jīng)過優(yōu)化設計可以進行井下油氣分離,且分離效果較好。所采用的數(shù)學模型及模擬方法為井下水力旋流油氣分離器進一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高分離效率提供了一條有效途徑。

伴隨著油田的進一步開采,井內(nèi)的氣液有效分離變得越來越重要.柱式氣液旋流分離器由于結(jié)構(gòu)簡單和制作成本低而在油田很受歡迎.一個典型氣液旋流分離器被用于數(shù)值模擬計算.基于混合物模型下的三維湍流模型被用來描述分離器內(nèi)混合物流動情況.通過數(shù)值模擬,分析了不同參數(shù)下(分離器長度、出口直徑等)的氣液分離效率.隨著分離器長度增加,氣液分離效率降低;隨著出口直徑的增大,氣液分離效率先提高后降低.矩形入口形狀比圓形入口形狀更適合旋流分離器,氣液分離效率從66.45%提高到79.04%.最后,最佳幾何結(jié)構(gòu)被提出,在最佳結(jié)構(gòu)下氣液分離效率為86.15%.

在一種新型的多流體堿霧發(fā)生器半干法煙氣脫硫技術(shù)中,堿霧發(fā)生器內(nèi)霧化液滴與脫硫劑顆粒的慣性碰撞是影響整個工藝脫硫效率高低的關(guān)鍵因素之一。為了提高液、固顆粒間的碰撞活化效率,通過數(shù)值模擬的方法,對多流體堿霧發(fā)生器脫硫劑顆粒及攜帶風的2種不同進風型式進行分析比較,結(jié)果表明均勻性好的圓環(huán)進風方式大大增強了霧化液滴與脫硫劑顆粒的碰撞活化作用,從而為堿霧發(fā)生器布風結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供合理方案。

以150mm×1600~3250mm寬板坯連鑄結(jié)晶器為研究對象,利用大型商業(yè)軟件ansyscfx10.0建立了1個三維有限體積模型,對結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動進行數(shù)值模擬。研究了拉速、浸入深度、水口傾角、斷面寬度等工藝參數(shù)對結(jié)晶器內(nèi)流場和窄面沖擊壓力的影響。結(jié)果表明:隨著拉速的增大,表面流速和鋼液對窄面的沖擊壓力都顯著增加,采用較大的水口傾角和浸入深度,可以抑制液面波動,減少卷渣。

論述現(xiàn)有兩臺連鑄機生產(chǎn)新斷面鑄坯,改造的內(nèi)容與技術(shù)措施。

該文以航天煤化工系統(tǒng)中的某型號籠式調(diào)節(jié)閥為研究對象,應用cfd數(shù)值模擬方法研究了調(diào)節(jié)閥的內(nèi)流場特性。通過模擬給定壓差下閥門不同開度的流量特性,得到調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線,并與試驗測定的數(shù)據(jù)進行比較分析,模擬值與試驗值吻合較好。根據(jù)流場特性對流道做了優(yōu)化并對新結(jié)構(gòu)做了數(shù)值模擬,結(jié)果表明,優(yōu)化后的流道流阻減小、渦流強度減弱、進而減少了能量損失。

用三維流場計算軟件,對空調(diào)用軸流風扇的內(nèi)部流動特性進行了數(shù)值模擬計算,討論了不同的簡化模型對計算結(jié)果的影響。初步分析了風扇內(nèi)部的流場結(jié)構(gòu),旨在為降低噪聲設計提供依據(jù)。性能試驗結(jié)果驗證了cfd計算的有效性,研究表明,流道結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整,可以提高風量并有利于噪聲的降低。

空調(diào)房間氣流組織數(shù)值模擬——應用計算流體力學(cfd)軟件fluent對夏季空調(diào)房間內(nèi)常見的上送下回、下送上回等幾種氣流組織方案進行了模擬計算，分析了上這下回方式在送風速度變化時，室內(nèi)空氣的速度和溫度的變化規(guī)律，并研究了室內(nèi)空氣在各種氣流組織形式下的速...

采用k-ε湍流模型封閉reynods方程及vof法追蹤自由水面,對南迪普火電廠虹吸井和排水口的排水過程進行了三維數(shù)值模擬,其結(jié)果與模型試驗結(jié)果吻合良好,表明三維數(shù)學模型用于虹吸井和排水口泄流模擬是可行的。在此基礎上,針對原設計方案虹吸井溢流堰泄流偏于一側(cè)、流速分布不均勻等缺點,分析了迷宮堰取代原方案折型堰后的流態(tài),經(jīng)三維數(shù)值模擬驗證,迷宮堰堰上過流量及堰后流速分布基本均勻?qū)ΨQ,是一種較為理想的堰型。