流场模拟

摘要： 基于螺旋槽的结构,考虑低速下动压不足和静压较弱的现象,提出一种在普通螺旋槽的槽根部增设台阶周向贯通环槽新结构,简称阶梯形螺旋内环槽。基于密封系统和动静环的结构特点,建立了润滑气膜计算域模型,使用Gambit划分网格,随后采用Fluent软件数值模拟获得气膜压力分布和速度分布,提取开启力和泄漏量随转速和压力变化的数据进行分析,研究结果表明阶梯形螺旋内环槽性能好于普通螺旋槽,说明在低速低压的开启阶段,利用新型的阶梯形螺旋内环槽能保证动静环端面更快速打开,降低磨损,提高使用寿命。

摘要： 随钻扩孔是大洋钻探跟管钻进工艺的关键技术环节,扩张式随钻扩孔器通过压差控制刀翼的张开和闭拢,扩孔率大,可有效实现套管跟管钻进。设计了悬臂式扩孔器,采用偏置式喷射孔布置对刀翼进行冲刷,运用计算流体力学理论,采用标准k-ε湍流模型,对喷射孔在不同角度和直径下的流场进行模拟分析。模拟结果表明:作用于扩孔刀翼切削齿的流体速度和动压力受喷射孔角度、直径和环空钻井液综合影响;随着喷射孔角度α从40°递增至90°,作用于切削齿的流体速度呈类余弦曲线变化;随着喷射孔直径d从4 mm增大到10 mm,作用于切削齿的流体速度和动压力呈抛物线型变化;综合考虑冲刷效果、加工性能和喷射流体与环空钻井液的相互作用,优选α=70°、d=8 mm。陆地试验和浅海试验证明,扩张式随钻扩孔器结构功能可行,扩孔尺寸满足套管正常跟管钻进需求,优选的喷射孔角度和直径可对刀翼形成良好冲刷,有效防止泥包产生。研究成果可为大洋钻探不同规格的随钻扩孔器设计提供参考依据。

摘要： 针对传统风送式喷雾机风送距离短与药液浪费的问题,设计一种适用于传统果园喷雾机的轴流式风送系统。通过设置不同风筒导叶的安装角、数量、长度和锥形多出口装置的锥度、出口布局方式,进一步引导风送系统气流场,并建立相对应的气流场分布模型。通过对比选取风送系统的最佳优化设计方案,并开展了验证试验。试验结果表明,风筒导叶参数对出口风速影响的显著性由大到小为长度、安装角、数量,锥形多出口装置出口布局方式对出口风速的提升效果明显;当风筒导叶安装角为10°,数量为6,长度为20 cm,且锥形多出口装置锥度为2.25、出口布局为A型时,风送系统出口风速及均匀性达到最优,所建立的模型出口风速与试验值相对误差为4.66%和变异系数为3.63%,验证了数值模拟结果的可靠性。在此基础上,通过喷雾机外流场试验可得,射流边界范围随着出口直径和转速的增加而增大,风送距离也随之增大,当风送距离0~2 m,风速大于5 m/s,衰减幅度明显,当风送距离大于2 m时,气流衰减较为平缓,风速距离4 m处风速达到1.5 m/s左右。优化后轴流式果园喷雾机风送系统结构合理,气流均匀性、风速、边界和射程等方面均满足果园植保机械需求,研究结果可为果园喷雾机风送系统优化设计和风送式施药提供参考。

摘要： 本文介绍自力式混油切割装置及其核心部件密度控制导阀,对密度控制导阀局部流场的数值模拟与动力学分析可以为后续参数优化设置提供依据。通过FLUENT软件模拟浮子腔体内部流场,利用出口油品密度变化速度表征浮子腔体内部油品置换速度,并验证其可行性,入口处流速越快,内部油品置换速度就越快。通过ADAMS软件对简化后的模型进行动力学分析,通过观察导阀芯位移速度及稳定性判断弹簧参数设置的优劣,结果表明使用刚度系数k=0.17N/mm,阻尼系数为c=5Ns/m的弹簧时,密度控制导阀在密度检测过程中更加迅速稳定。

摘要： 胜利发电厂100×10^(4) t/aCO_(2)捕集与利用工程是目前国内规模最大的电厂烟气碳捕集工程。为精简工艺流程,降低工程成本,拟将此工程中CO_(2)捕集工艺流程设备合并为一个设备,即烟气集成处理塔(简称IPT)。IPT内有多个填料段,烟气在各填料段内能否均匀分布,是IPT的核心性能之一。使用有限元分析对内流场进行模拟,并指导塔相关结构的优化改进。优化后的IPT,其预处理段的分布均匀度提升了41.4%,处理段的分布均匀度提升了56.3%,干燥段的分布均匀度提升了32.2%,效果显著。

摘要： 为了研究高速轴承内气液固三相流动状态,基于VOF模型和DPM模型,建立三维轴承腔多相流模型,在考虑接触角及石墨烯含量的条件下,分析不同进气速度、转速下轴承腔内液固两相分布状态。结果表明:轴承外圈滚道润滑油膜形成与转速和进气速度有关;不同工况下,进入轴承腔内的石墨烯数量不同,随着转速的提高,石墨烯在轴承腔内沿周向的扩散速度加快,进气速度的提高使得石墨烯沿轴向扩散的速度增加。在转速为9000 r/min时,润滑油易生成较为均匀的润滑油膜。

摘要： 针对城市景观水体流动性差,往往处于封闭或半封闭状态,容易造成富营养化的问题,以典型城市景观水体山东郓城南湖为研究对象,基于MIKE21软件构建了湖区水动力水质耦合模型,对湖区流场与水质情况进行了模拟计算。为改善湖区流场和水质状况,提出增设水源热泵回水口的优化方案,并根据模型模拟结果,对不同方案流场改善效果进行了分析比较。结果表明:增设水源热泵回水口能有效改善南湖流场分布与湖区水质;以氨氮为评价指标,沿湖岸设置4个回水口的方案与原方案相比较,观测点的氨氮质量浓度平均降低了59.7%,对水质的改善效果最好。

摘要： 为了测试速冻设备用离心风机的设计效果,根据速冻设备的使用环境,设计并搭建了离心风机性能测试平台。利用该平台对七号离心风机的流场指标进行了测试,并利用CFD软件进行了仿真计算。风机测试结果与仿真结果的对比表明:出风口的风速、风压和风量吻合较好,仿真结果数值较高,尤其是吸风口的数值差异较大。因此,提出的一种速冻设备用离心风机性能测试平台可以为速冻设备风机设计与测试提供有效的帮助。

摘要： 基于螺旋密封结构的排砂原理和流量平衡理论,建立锯齿形、矩形、梯形、半圆形4种螺旋牙型对应的流道模型,建立排砂性能评判标准,结合流体湍流模型和固体颗粒运动轨迹追踪法对不同牙型的速度场、压力场以及岩屑滞留时间进行分析,探究牙型对螺旋密封排砂性能的影响规律,评价不同牙型的排砂性能,并对螺旋密封牙型进行优化设计。结果表明:4种螺旋牙型都具有主动排砂能力;锯齿形密封流道两端压差最大,能够产生较大的泵送流量,岩屑颗粒更易排出,同时锯齿型密封中岩屑颗粒的滞留时间最短,因此锯齿形螺旋密封的排砂性能最好。优化结果表明,锯齿形螺旋密封牙型的螺距为3.2 mm、工作面倾角为3°、非工作面倾角为30°时排砂性能最优。

摘要： 人工捕捞海参不仅劳动强度大,而且作业危险系数极高,高昂的捕捞成本导致海参的市场推广范围较小。采用水下机器人代替人工进行海参捕捞作业已成为研究热点,但受限于海参捕捞效率低、参体损伤大、机器人运动控制精度要求高等因素,目前市场上还没有成熟的海参捕捞机器人。基于此,文中设计一种以海参为主要捕捞对象的履带式水下机器人,根据海参捕捞作业的要求,通过理论计算和数值模拟方法详细设计机器人的吸捕机构、耐压控制舱、推进系统三大关键部件。然后,通过分析与流体的相互作用,创建简化后的机器人有限元模型,对其在流场内水平直航和水平斜航时的水动力学性能进行分析。文中研究工作对机器人的样机制作和成熟推广具有重要的参考价值。

摘要： 以某热电厂脱硫装置为模拟对象,采用CFD流场模拟软件对脱硫装置进行几何建模、网格划分、数值模拟及计算等,分析脱硫装置内的速度分布、温度分布、烟气入射角及压损等,并进行优化,得到最佳结构及内部导流板布置形式.同时对吸收塔内部托盘、喷淋层、除雾器等进行近似模拟计算,得出吸收塔内部理论的流场分布,为脱硫系统的设计提供理论依据.

摘要： 垃圾渗滤液产生量大、水质成本复杂、高有机污染物、高氨氮,高重金属含量和含盐量.目前采用的主流工艺是厌氧和MBR处理技术.针对现有内外循环厌氧反应器(IOC)在处理过程中难以形成颗粒污泥、部分反应器"跑气、跑泥"较严重,采用CFD对厌氧反应器进行流场模拟,分析了"跑气、跑泥"的原因并对三相分离器进行优化.在此基础上通过冷模实验验证了优化方案的有效性.实验结果表明:气体收集效率由80％提升至95％以上,气相带水量提升20％以上.最后,基于CFD模拟和冷模实验结果,形成优化改进方案,对光大国际某垃圾焚烧厂渗滤液处理项目内外循环厌氧反应器(IOC)进行改造,改造后厌氧反应器污泥浓度梯度明显,渗滤液处理量及处理效果提升,抗冲击能力增强.

摘要： 我国是燃煤大国，燃煤产生的NOX是我国NOX污染的最大来源。随着对NOX排放标准的要求越来越高，就需考虑采用高效脱硝技术。选择性催化还原（SCR）脱硝技术能达到降低NOX排放值80%以上，有一定的运行经验，已经成为火电厂燃煤脱硝的主流技术。选择性催化还原(SCR)反应器性能的2个重要指标为脱硝效率和氨逃逸率，这2个指标在很大程度上取决于进入催化剂层之前氮氧化物与氨气的混合浓度及速度分布的均匀程度。只有速度大小合适、分布均匀且反应物混和均匀充分时，才能保证NOx的脱除效率、氨逃逸率和催化剂的寿命。影响烟气与氨气混合浓度及速度分布均匀性的因素很多，脱硝反应器内流场均匀与否关系到脱硝系统的实现，其对反应工况具有重要影响。应用流体力学的原理与方法,利用FLUENT软件建立了选择性催化还原法(SCR)脱硝反应器二维和三维仿真模型,二维分析时分别对左上角2块和5块折流板情况下的流场情况进行模拟分析,三维时分别对右上角6块和10块折流板的情况进行模拟分析,最终提出改进反应器内流场均匀性的方案.

摘要： SCR烟气脱硝反应器的性能主要取决于进入脱硝反应器内的NOx与NH3的混合均匀度及混合气体在进入第一层催化剂前温度、速度分布的均匀性和烟气进入催化剂前流向角偏.本文首先以某燃煤锅炉烟气脱硝工程的SCR装置为研究对象,采用数值模拟方法研究反应器内烟气的流动分布,在此基础上,对导流板及整流格栅进行简化,在保证混合气体在进入第一层催化剂前流向角偏差小于10°,提高了脱硝反应器的性能,进一步优化了SCR反应器的运行.

摘要： 通过对某一款风冷冰箱冷藏室进行CFD流场分析,研究了风冷冰箱风道设计的合理性,并提出了改进方案,为风冷冰箱风道改进提供参考.

摘要： 通过对某一款风冷冰箱冷藏室进行CFD流场分析,研究了风冷冰箱风道设计的合理性,并提出了改进方案,为风冷冰箱风道改进提供参考.

摘要： 通过对某一款风冷冰箱冷藏室进行CFD流场分析,研究了风冷冰箱风道设计的合理性,并提出了改进方案,为风冷冰箱风道改进提供参考.

摘要： 通过对某一款风冷冰箱冷藏室进行CFD流场分析,研究了风冷冰箱风道设计的合理性,并提出了改进方案,为风冷冰箱风道改进提供参考.

摘要： 针对螺旋槽干气密封,采用Fluent软件对计算城内的流场进行数值模拟研究.本文将密封计算域内的流场划分为三部分——端面间隙流场、密封腔入口流场Ⅰ和泄漏通道流场Ⅱ.端面间隙流场单独进行模拟,获得了端面气膜压力分布、气流速度场、开启力及泄漏率等数据;根据质量守恒定理,将密封腔流场工和流场Ⅱ两个宏观流场作为整体进行模拟,同时获得流场Ⅰ和流场Ⅱ内的速度分布,发现流场Ⅰ和流场Ⅱ内均形成数个旋涡.研究还发现动、静环不同部位对应的气体速度差别较大.本文流场研究结果对干气密封进一步研究密封环温度分布及变形、密封环与周围气体介质对流换热系数具有重要意义.

摘要： 针对螺旋槽干气密封,采用Fluent软件对计算城内的流场进行数值模拟研究.本文将密封计算域内的流场划分为三部分——端面间隙流场、密封腔入口流场Ⅰ和泄漏通道流场Ⅱ.端面间隙流场单独进行模拟,获得了端面气膜压力分布、气流速度场、开启力及泄漏率等数据;根据质量守恒定理,将密封腔流场工和流场Ⅱ两个宏观流场作为整体进行模拟,同时获得流场Ⅰ和流场Ⅱ内的速度分布,发现流场Ⅰ和流场Ⅱ内均形成数个旋涡.研究还发现动、静环不同部位对应的气体速度差别较大.本文流场研究结果对干气密封进一步研究密封环温度分布及变形、密封环与周围气体介质对流换热系数具有重要意义.

摘要： 基于CFD的Shell气化炉流场和温度场的模拟方法，涉及Shell气化炉。包括如下步骤：1)前处理，所述前处理包括Shell气化炉物理模型的建立、模拟求解域的确定和计算域网格的划分；2)利用求解器求解控制方程，所述利用求解器求解控制方程包括模型设置和计算求解；3、模拟结果展示的后处理。对Shell气化炉的流场和温度场进行了模拟计算，准确且方便得到了Shell气化炉炉内的一些基本物理量，对Shell气化炉的设计和工业生产提供了完整的炉内信息。精准预测了炉内的物理量，从而实现了对Shell气化炉中煤粉气化过程的再现。

摘要： 本发明涉及一种盐岩对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验方法，包括：搭建好对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验装置；加工盐岩试件及制备卤水；实验系统连接；实验进行步骤；实验数据处理。本发明能很好地展现实际流场复杂特征，研究溶腔流体的流动对腔体形状扩展起关键作用，实现工程实际与流体理论相结合，探究对井溶腔复杂流场普遍特性，获取工艺过程中最优生产参数，缩短造腔循环周期，创造更大经济效益，可以很好地满足实际应用的需要。

摘要： 本发明公开了一种用于研究金属熔体在温度场‑流场耦合条件下凝固过程的实验模拟装置和方法，装置包括陶瓷铸型，在所述陶瓷铸型的表面安装有由多个温控单元组成的温控组件，该温控组件与一台控制电脑连接，在所述陶瓷铸型的两端装有隔热端板，所述的实验模拟装置还包括被置入所述陶瓷铸型上部的熔体流场驱动装置。所述的温控组件通过一个电脑连接端口与所述控制电脑连接，该电脑连接端口与所述温控组件紧贴安装。所述温控单元包括冷却单元、测温单元和加热单元。所述熔体流场驱动装置是电磁或者机械泵。

摘要： 本发明公开了一种户内变电站主变室流场温度场数值模拟快速计算方法，首先是建立输入参数表和输出参数表；再进行几何建模和网格划分；之后将网格划分结果输入到速度场快速求解算法以及温度场快速求解算法中进行计算，结果存储到输出参数表中。本发明还公开了一种户内变电站主变室流场温度场数值模拟快速计算系统，包括了参数化外观建模模块、智能网格生成模块、湍流方程快速求解模块、温度场快速求解模块、速度场快速求解模块、输入输出模块和用户输入模块。本发明实现了户内变电站主变室流场温度场数值的快速计算，使得建模和网格划分过程变得快速、准确，且占用的内存大大的减小，以方便实际工程应用。

摘要： 本发明公开了一种地下流体流场和温度场模拟实验系统及方法，包括人造岩心，所述人造岩心上设置有若干第一井和若干第二井，所述第一井的入口端通过阀门和第一过滤器连接至第一罐，所述第二井的出口端通过阀门和第二过滤器连接至第二罐，所述人造岩心置于控温箱中，且人造岩心表面上呈网格状布置有若干电磁探头和温度探头。本发明能够实时三维动态监测地层中的流场和温度场，主要适用于地热领域对注采开发情况的模拟，也适用于油气领域的驱替实验模拟、或模拟油气开发时压裂液在地层中的流动规律。

摘要： 本发明公开了一种基于流场和浓度场数值模拟计算的混钢模型系统，包括中央处理器和电源模块，所述中央处理器的输入端通过导线与数据采集单元的输出端电性连接，所述中央处理器的输出端通过导线与计算单元的输入端电性连接，且计算单元的输出端通过导线与判断模块的输入端电性连接，所述判断模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，本发明涉及混钢生产技术领域。该基于流场和浓度场数值模拟计算的混钢模型系统。通过根据数值模拟的结果可以准确实时地进行钢水成分的定量计算，可以精确地体现各流之间浓度的差异，不但可以准确给出混钢区域的长度，同时可以给出该区域铸坯中的化学成分分布情况，提高收得率。

摘要： 本发明涉及一种盐岩对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验方法，包括：搭建好对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验装置；加工盐岩试件及制备卤水；实验系统连接；实验进行步骤；实验数据处理。本发明能很好地展现实际流场复杂特征，研究溶腔流体的流动对腔体形状扩展起关键作用，实现工程实际与流体理论相结合，探究对井溶腔复杂流场普遍特性，获取工艺过程中最优生产参数，缩短造腔循环周期，创造更大经济效益，可以很好地满足实际应用的需要。

摘要： 本实用新型公开了一种地下流体流场和温度场模拟实验系统，包括人造岩心，所述人造岩心上设置有若干第一井和若干第二井，所述第一井的入口端通过阀门和第一过滤器连接至第一罐，所述第二井的出口端通过阀门和第二过滤器连接至第二罐，所述人造岩心置于控温箱中，且人造岩心表面上呈网格状布置有若干电磁探头和温度探头。本实用新型能够实时三维动态监测地层中的流场和温度场，主要适用于地热领域对注采开发情况的模拟，也适用于油气领域的驱替实验模拟、或模拟油气开发时压裂液在地层中的流动规律。

摘要： 本实用新型公开了一种用于研究金属熔体在温度场-流场耦合条件下凝固过程的实验模拟装置，装置包括陶瓷铸型，在所述陶瓷铸型的表面安装有由多个温控单元组成的温控组件，在所述陶瓷铸型的两端装有隔热端板，所述的实验模拟装置还包括被置入所述陶瓷铸型上部的熔体流场驱动装置。所述温控单元包括冷却单元、测温单元和加热单元。所述熔体流场驱动装置是电磁或者机械泵。

摘要： 本发明涉及一种用于结晶器内流场研究的结晶器模型及结晶器流场模拟方法，属于连续铸钢技术领域。本发明的用于结晶器内流场研究的结晶器模型，包括结晶器本体，结晶器本体的顶部设有浸入式水口，该浸入式水口与入水管相连，结晶器本体的底部设有出水口，且结晶器本体的内部设有流量分配器。本发明通过在结晶器模型内添加一个流量分配器避免模型出口处产生的涡流对结晶器内流场的影响，从而使得结晶器内的流场更加准确。然后采用有限元软件包ANSYS，建立结晶器内的钢水流动模型，模拟出各种工艺条件下的结晶器内钢液的流场，对水模拟实验结果进行验证比较；最后利用水模拟实验结果及数值计算结果，结合现场实际，对工艺操作参数进行优化设计。