折葉渦輪槳攪拌器流型及溫度分布數(shù)值模擬

利用冷模實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)雙層斜槳的特性進(jìn)行了研究,分析了功率準(zhǔn)數(shù)的變化規(guī)律,研究了單槳、組合槳通氣情況下功率的變化和穩(wěn)定性,獲得了氣含率與通氣量、攪拌功率的關(guān)聯(lián)式。

采用計(jì)算流體力學(xué)的方法,對(duì)雙層六直葉渦輪槳、雙層六斜葉渦輪槳以及雙層六直斜葉交替渦輪槳攪拌槽流場(chǎng)進(jìn)行研究。利用laminar層流模型對(duì)其在甘油與水的混合物中產(chǎn)生的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,得到三種不同結(jié)構(gòu)形式的雙層槳以恒轉(zhuǎn)速200r/min在攪拌槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的流場(chǎng)結(jié)構(gòu),對(duì)比分析軸向、徑向和周向的速度矢量圖、速度云圖以及速度分布曲線,為層流攪拌槽的設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

利用計(jì)算流體力學(xué)(cfd)方法對(duì)有擋板條件下的槳式和穿流式攪拌器槽內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。在模擬的條件下,穿流式攪拌器提高了攪拌槽內(nèi)的剪切速率,能夠增強(qiáng)槽內(nèi)流體的湍動(dòng),同時(shí)也加強(qiáng)了攪拌槽底部的流體流動(dòng)。實(shí)驗(yàn)和模擬都發(fā)現(xiàn)在雷諾數(shù)較低時(shí),兩者的功率準(zhǔn)數(shù)相當(dāng),隨著雷諾數(shù)的增加有孔平槳的功率準(zhǔn)數(shù)下降。并且發(fā)現(xiàn)單層四葉有孔平槳和雙層二葉有孔平槳的功率準(zhǔn)數(shù)模擬相對(duì)誤差小于單層二葉有孔平槳的模擬誤差?？傮w來說模擬值與實(shí)驗(yàn)值吻合還是較好,所以cfd方法的能夠用于穿流式攪拌器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

采用基于氣泡聚并和破碎機(jī)理的群體平衡(pbm-musig)模型,對(duì)雙層半圓管盤式渦輪槳攪拌槽內(nèi)的氣液分散特性進(jìn)行了數(shù)值模擬;考察了不同通氣量和操作轉(zhuǎn)速下氣液攪拌槽內(nèi)流體流動(dòng),局部氣含率和氣泡尺寸的分布規(guī)律。模擬結(jié)果表明:通氣工況下攪拌槽內(nèi)的液相流場(chǎng)具有雙循環(huán)流動(dòng)形式;采用pbm-musig模型預(yù)測(cè)的局部氣含率分布與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好;攪拌槽內(nèi)氣泡尺寸隨轉(zhuǎn)速增加而減小,隨氣量增加而增大;槳葉排出流區(qū)域內(nèi)氣泡尺寸較小,近壁區(qū)和循環(huán)區(qū)內(nèi)氣泡尺寸較大。

分析了變壓器各部分的導(dǎo)熱、散熱特性,建立了變壓器溫度場(chǎng)數(shù)值模型,并進(jìn)行了計(jì)算。

利用cfd技術(shù)和piv測(cè)量研究了攪拌器內(nèi)雙層槳葉不同位置的流場(chǎng)和濃度分布.基于navier-stokes方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型,求解攪拌器的湍流場(chǎng),考察了在不同轉(zhuǎn)速和不同槳葉高度下攪拌器的流型變化和混合濃度情況.結(jié)果表明:改變雙層槳葉位置,流場(chǎng)的流型基本不發(fā)生變化,均以槳葉為中心形成上下"雙循環(huán)"流動(dòng);隨著加料位置和槳葉高度的變化,對(duì)攪拌功率基本沒有影響,但對(duì)不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的濃度變化較大,對(duì)混合時(shí)間的影響也較大;采用槳葉部位加料可以充分利用流體的湍流特性,加快混合速度,縮短混合時(shí)間,節(jié)約成本,提高經(jīng)濟(jì)效益.

采用fluent軟件的多重參考系(mrf)及標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型,針對(duì)雙層平直槳葉、雙層45°折葉渦輪槳和兩者組合攪拌槳這3種攪拌槳,研究了不同槳葉類型攪拌槽內(nèi)的流動(dòng)混合特性和加料位置,結(jié)果表明:45°折葉渦輪槳和平直葉槳的上下組合槳可以增強(qiáng)攪拌器內(nèi)流體的上下湍動(dòng),促進(jìn)混合,其攪拌功率較雙層平直葉槳下降37.91%,混合時(shí)間減少50.48%;選擇上層槳葉尖端加料可以縮短攪拌器內(nèi)液體的混合時(shí)間,提高攪拌效率.

建立了片式散熱器的模型,通過模擬分析得到了散熱器內(nèi)部各點(diǎn)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)分布狀況,分析了散熱器回流口高度變化對(duì)散熱效率的影響,并給出了計(jì)算分析。

對(duì)固-液懸浮攪拌槽中的固液兩相流場(chǎng)進(jìn)行研究,進(jìn)而討論固體濃度對(duì)攪拌槽內(nèi)液相流場(chǎng)的影響規(guī)律,是固液攪拌研究工作的重要組成部分。本文應(yīng)用商業(yè)計(jì)算流體力學(xué)軟件fluent對(duì)漿液池中的流場(chǎng)進(jìn)行模擬,基于n-s方程和標(biāo)準(zhǔn)的k-ε紊流模型,模擬出漿液池中液體的流動(dòng)情況和濃度的分布,分析垂直面內(nèi)和水平面內(nèi)液相流的流場(chǎng)分布規(guī)律、固相顆粒濃度特點(diǎn),并分析產(chǎn)生這種情況的原因,為攪拌器的設(shè)計(jì)和池液的改形提一些建議。

基于環(huán)流理論實(shí)現(xiàn)潛水?dāng)嚢杵魅~輪設(shè)計(jì),應(yīng)用fluent軟件對(duì)其產(chǎn)生的復(fù)雜攪拌流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值求解。結(jié)果表明:攪拌器葉輪運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生旋向射流,利用體積流來輸送液體。通過改變攪拌器葉輪的設(shè)計(jì)參數(shù),對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行效果良好,效益顯著。

在渦輪設(shè)計(jì)中一直追求減小損失、提高效率,流動(dòng)控制作為一種減小損失的一種有效手段,在渦輪葉尖泄漏流動(dòng)方面引起廣泛的關(guān)注,因此本文對(duì)在渦輪葉尖表面進(jìn)行主動(dòng)射流對(duì)葉尖泄漏流動(dòng)的影響作了數(shù)值模擬。結(jié)合基于密度修正的采用雷諾應(yīng)力湍流模型加壁面函數(shù)的三維計(jì)算流體力學(xué)程序,詳細(xì)分析不同葉尖間隙高度下射流孔位置和射流流量改變對(duì)間隙泄漏流場(chǎng)的影響,并相應(yīng)地闡述射流主動(dòng)控制的機(jī)理,分析了主動(dòng)射流條件下葉尖間隙流動(dòng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),最后計(jì)算考慮射流影響的渦輪轉(zhuǎn)子效率。結(jié)果表明:在渦輪葉尖表面選擇合適射流孔位置進(jìn)行射流可以提高渦輪轉(zhuǎn)子效率,其中大間隙下通過射流孔組合射流可以提高渦輪效率0.35%,小間隙下可以提高0.30;在射流孔區(qū)域靠近葉片表面處流場(chǎng)結(jié)構(gòu)中鞍點(diǎn)數(shù)和結(jié)點(diǎn)數(shù)相等,若不考慮周圍流場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),則射流孔附近的流場(chǎng)滿足奇點(diǎn)分布規(guī)律。

在渦輪設(shè)計(jì)中一直追求減小損失、提高效率,流動(dòng)控制作為一種減小損失的一種有效手段,在渦輪葉尖泄漏流動(dòng)方面引起廣泛的關(guān)注,因此本文對(duì)在渦輪葉尖表面進(jìn)行主動(dòng)射流對(duì)葉尖泄漏流動(dòng)的影響作了數(shù)值模擬。結(jié)合基于密度修正的采用雷諾應(yīng)力湍流模型加壁面函數(shù)的三維計(jì)算流體力學(xué)程序,詳細(xì)分析不同葉尖間隙高度下射流孔位置和射流流量改變對(duì)間隙泄漏流場(chǎng)的影響,并相應(yīng)地闡述射流主動(dòng)控制的機(jī)理,分析了主動(dòng)射流條件下葉尖間隙流動(dòng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),最后計(jì)算考慮射流影響的渦輪轉(zhuǎn)子效率。結(jié)果表明:在渦輪葉尖表面選擇合適射流孔位置進(jìn)行射流可以提高渦輪轉(zhuǎn)子效率,其中大間隙下通過射流孔組合射流可以提高渦輪效率0.35%,小間隙下可以提高0.30;在射流孔區(qū)域靠近葉片表面處流場(chǎng)結(jié)構(gòu)中鞍點(diǎn)數(shù)和結(jié)點(diǎn)數(shù)相等,若不考慮周圍流場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),則射流孔附近的流場(chǎng)滿足奇點(diǎn)分布規(guī)律。

第17卷第4期 2005年8月 　　　　　　　　　 　　　　鋼鐵研究學(xué)報(bào) 　　　journalofironandsteelresearch vol.17,no.4 　aug.2005 基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(59995440) 作者簡(jiǎn)介:謝海波(19722),男,博士生;　　e2mail:hbxie@126.com;　　修訂日期:2004209207 層流冷卻過程中帶鋼溫度場(chǎng)數(shù)值模擬 謝海波,　徐旭東,　劉相華,　王國棟 (東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧沈陽110004) 摘　要:分析了帶鋼層流冷卻過程中的傳熱,并利用有限元法對(duì)層流冷卻過程中帶鋼溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算。結(jié) 果表明:隨著軋件厚度的減薄,在帶鋼厚度方向上的溫差逐漸減小;冷卻速度不同時(shí),帶

通過對(duì)連軋工字鋼軋制過程的分析,利用ansys有限元軟件對(duì)工字鋼進(jìn)行溫度場(chǎng)模擬,根據(jù)模擬結(jié)果得到連軋過程中的溫度變化規(guī)律。

在設(shè)計(jì)工況下,對(duì)一個(gè)較高比轉(zhuǎn)速的混流泵葉輪內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行三維湍流數(shù)值模擬計(jì)算.通過分析混流泵葉輪內(nèi)部的流動(dòng)特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)由于局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,流道內(nèi)產(chǎn)生了較大范圍漩渦區(qū)和壁面脫離現(xiàn)象,增加了流動(dòng)損失.針對(duì)這一問題提出了改進(jìn)措施,采用一種多參數(shù)的優(yōu)化方法對(duì)葉輪葉型進(jìn)行設(shè)計(jì),并分析了葉片型線對(duì)葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的作用規(guī)律.結(jié)果表明,控制葉型彎曲度可以有效控制葉片進(jìn)口處的馬蹄渦,消除近壁面流動(dòng)分離和漩渦,減小流動(dòng)中的通道渦強(qiáng)度和影響范圍,改進(jìn)后葉輪流道內(nèi)存在的渦團(tuán)和流動(dòng)脫離現(xiàn)象基本消失,葉輪水力效率相對(duì)提高4.74%,單位功耗的揚(yáng)程增加11.5%.葉輪性能參數(shù)的計(jì)算數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,驗(yàn)證了所采用的計(jì)算方法及模型的準(zhǔn)確性和可靠性.

電改袋式除塵器氣流分布數(shù)值模擬 時(shí)間：2010年5月9日字體：大中小 黨小慶馬娥胡紅勝劉美玲黃家玉 （西安建筑科技大學(xué)） 摘要本文以燒結(jié)機(jī)機(jī)尾電改袋式除塵器為例，采用數(shù)值模擬方法研究除塵器內(nèi)部氣流組織，給出優(yōu)化的氣流分布方 案，為合理布置氣流分布裝置提供參考依據(jù)。 關(guān)鍵詞電改袋式除塵器氣流分布數(shù)值模擬 1引言 燒結(jié)機(jī)經(jīng)擴(kuò)容改造后，生產(chǎn)效率提高，機(jī)尾除塵系統(tǒng)煙氣量增大，原電除塵器無法滿足環(huán)保 排放要求。應(yīng)用電改袋技術(shù)對(duì)現(xiàn)有除塵系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容增效技術(shù)改造，將原電除塵器改造為袋式除 塵器，要求改造后粉塵排放濃度低于30mg/nm3。 電改袋式除塵器的運(yùn)行阻力和濾袋使用壽命是設(shè)計(jì)中需要考慮的兩個(gè)主要問題。調(diào)節(jié)除塵器 內(nèi)部氣流分布，避免迎面氣流對(duì)濾袋的沖刷，使各過濾單元流量分配均勻是解決上述問題的關(guān)鍵。 論文采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（computat

六片斜葉圓盤渦輪攪拌器是壓力容器中重要的工作部件,其轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小和穩(wěn)定直接關(guān)系到壓力容器的工況能否正常運(yùn)行,結(jié)合ug6.0對(duì)相應(yīng)的六片斜葉圓盤渦輪攪拌器進(jìn)行簡(jiǎn)化和實(shí)體建模。將簡(jiǎn)化過的模型導(dǎo)入ansysworkbench的模態(tài)分析模塊,結(jié)合相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力分析模塊對(duì)工況轉(zhuǎn)速條件下的六片斜葉圓盤渦輪攪拌器模態(tài)進(jìn)行分析,分析六片斜葉圓盤渦輪攪拌器的前六階的模態(tài),通過模態(tài)分析得到各階固有頻率和實(shí)際工況轉(zhuǎn)速相比較,為研究壓力容器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和振動(dòng)分析提供了理論基礎(chǔ)。

針對(duì)大型冷箱的u型和z型集管內(nèi)流體分布特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究。依據(jù)集管內(nèi)壓力分布規(guī)律性,探討了不同雷諾數(shù)re與結(jié)構(gòu)因素對(duì)其內(nèi)流體分布的實(shí)際影響;采用多孔介質(zhì)模型分析給出了板翅式換熱器對(duì)集管內(nèi)流體分布的影響作用;最后對(duì)大型冷箱集管布置提出了流體均配優(yōu)化方案。研究表明,u型集管內(nèi)流體分配優(yōu)于z型集管;隨著re增加,u型集管流體分布趨于均勻而z型集管變得不均勻;隨著支管阻力增加所致的集管壓降增加能使集管內(nèi)流體分布趨于均勻;支管長(zhǎng)度增加或支管管徑減小,可使集管內(nèi)流體分布趨于均勻,但會(huì)導(dǎo)致較大額外壓降。依據(jù)以上結(jié)論提出的大型冷箱集管優(yōu)化方案可在較大改善實(shí)際流體分布同時(shí)有效降低集管壓降。

帶有上下均風(fēng)孔板的速凍裝置中流場(chǎng)及溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬——針對(duì)上下沖擊式凍結(jié)裝置在氣流組織上的特點(diǎn)，利用cfd對(duì)該裝置內(nèi)靜壓箱和凍結(jié)區(qū)內(nèi)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算。將凍品設(shè)置為內(nèi)熱源，運(yùn)輸凍品的網(wǎng)帶作為多孔介質(zhì)處理。通過改變位于凍品上下方的均風(fēng)孔板...

回流式轉(zhuǎn)輪除濕器熱濕交換模型及數(shù)值模擬——介紹在建立了轉(zhuǎn)輪除濕器的傳熱、傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬等內(nèi)容。

空調(diào)車室內(nèi)瞬態(tài)溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬——文中介紹了空調(diào)車室內(nèi)空氣流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型及復(fù)雜邊界條件的處理，討論了瞬態(tài)溫度場(chǎng)模擬的幾個(gè)問題。通過fluent軟件完成空調(diào)車室內(nèi)的瞬態(tài)溫度場(chǎng)的模擬分析，得到了合理的車室氣流組織情況和溫度分布結(jié)果。

以鍍鋅鋼板為母材,以cusi3焊絲為釬料,進(jìn)行了單、雙光束激光釬焊實(shí)驗(yàn)．在分析單、雙光束激光填絲釬焊?jìng)鳠嵝袨榈幕A(chǔ)上,采用有限元方法對(duì)激光釬焊溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,提出了激光填絲釬焊熱源模型．采用體熱源來模擬熔化釬料鋪展流動(dòng)引起的傳熱,模型考慮了熱物性參數(shù)隨溫度的變化帶來的非線性影響以及潛熱、輻射和對(duì)流對(duì)傳熱的影響．對(duì)典型激光釬焊工藝參數(shù)下的溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果表明：?jiǎn)喂馐す忖F焊有較高的溫度梯度,而2mm焦點(diǎn)間距的雙光束釬焊接頭峰值溫度和溫度梯度低,高溫區(qū)域?qū)?更適合于獲得良好的釬焊接頭．