桨式搅拌釜不同桨叶角度下搅拌性能的数值模拟

在现有桨式搅拌釜中,针对不同的桨叶角度,运用Fluent软件对搅拌釜内固液混合效果进行数值模拟。通过分析轴截面液相速度矢量图和固含率云图可知,随着桨叶与水平面间角度的增加,底部的固体颗粒沉积越多,减小桨叶与水平面间角度虽然有利于减少底部固体沉积,但同时导致了上部固体颗粒含量较少。考虑整体混合效果,得出桨叶与水平面间角度成30˚时,搅拌釜内固液混合效果最佳。

桨叶安装角度对反应器内混合特性影响的模拟分析

借助计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术对桨叶安装角度为30°,45°和60°的污泥厌氧消化反应器进行数值模拟,研究结果表明:反应器内最大速度出现在搅拌桨叶末端,搅拌轴处及其两侧速度几乎为零,形成死区.湍流黏度的最大值均出现在搅拌轴上部左右两侧的区域,搅拌桨叶区域的湍流黏度较小.湍动能的最大值出现在桨叶末端附近,并向中心逐渐递减,且随着安装角度增大,湍动能的分布更加广泛和均匀,三种反应器的湍动能耗散主要集中在桨叶区和槽壁区域,安装角度越大,在桨叶区和槽壁区域的耗散就越大,不利于反应器内能量的传递.桨叶安装角度越大,其搅拌功率越小,安装角度每增加5°,功率降低约1%.

六折叶桨搅拌槽流场特性分析

通过六折叶搅拌桨建立结构模型并对其进行网格划分,采用计算流体动力学方法(CFD),对其在不同桨叶角度下的槽内流场分布规律及功率的影响进行分析。仿真计算表明:六折叶桨以轴向排液为主,其搅拌桨功率随折叶角度增加成线性增长关系,同时流场内湍流动能随着角度增加峰值也就越高,其具有的能量波动越大,搅拌桨剪切破碎能力越强,对于破碎能力需求不高的场合可适当减小折叶角度。

后桨桨距角对某共轴对转螺旋桨性能影响规律研究

共轴对转螺旋桨的桨距角对前后排桨的桨间气动干扰有重要影响,能够改变螺旋桨的气动性能。为了研究后桨桨距角对共轴对转螺旋桨的气动干扰影响,改善螺旋桨的气动性能,在来流马赫数0.453的情况下,通过调节后桨桨距角的方式对6×6构型的共轴对转螺旋桨进行数值计算,数值计算中使用非定常雷诺平均纳维—斯托克斯(URANS)方程结合SST湍流模型的方法,并采用T-Rex高质量网格生成技术研究桨距角对共轴对转螺旋桨桨间气动干扰的变化规律。结果表明:后桨在前排桨产生的预旋气流作用下,能够吸收一部分前桨的切向滑流能量,且气动效率高于前桨,前后桨的气动参数在一个旋转周期内出现12次周期性波动;共轴对转桨的前后桨转速相同时,前桨桨距角不变,减小后桨桨距角,前后桨的气动效率都会增加,后桨效率提升明显。

低空气密度山地风力发电机组动态失速研究

在高海拔地区空气密度较低,风电机组受此影响容易出现叶片失速、功率不匹配等问题。本文以国内某风电场出现功率及发电性能问题入手,探究低空气密度地区风电场叶片可能出现的失速问题,为解决此类问题,通过调整变桨控制策略,实现降低叶片失速概率、提升机组发电性能的目的,对于提高机组的环境适应性具有重要意义。

风力发电中的电气控制技术分析

风力发电作为可再生能源的重要组成部分,在应对气候变化和减少对传统能源的依赖方面具有重要意义。风力发电系统中的电气控制技术在提高系统效率、稳定性和可靠性方面起着关键作用。本文以风力发电中的电气控制技术为切入点,分析了风机启停控制、桨叶角度调整、变频器控制等作用,及其具体的应用。并提出了提升风力发电中的电气控制水平的有效措施。旨在提升风力发电中的电气控制水平。

基于JKR模型的饲料调质器特性与仿真分析

为研究草鱼养殖饲料颗粒在调质过程中的运动规律和黏结状况,并优化饲料调质条件,开展了基于Hertz-Mindlin with JKR模型的草鱼养殖饲料颗粒EDEM仿真分析。首先,进行了草鱼饲料颗粒的离散元理论研究,并建立了调质颗粒的湿黏模型;其次,通过建立调质轴转速和桨叶安装角度两因素仿真对照组,分析了调质轴转速和桨叶安装角对饲料调质效果的影响;根据饲料调质特性需求,进行了转轴转速和桨叶安装角的最优搭配;并通过理论计算与仿真分析。结果显示,当调质器转轴转速n=250 r/min、桨叶安装角θ=30°时,草鱼饲料颗粒不易黏附腔体内壁,物料混合均匀,可获得最佳调质效果。研究表明,饲料调质器调质效果与桨叶安装角度和转轴转速密切相关。本研究可为饲料厂家生产不同种类饲料优化调质效果提供理论依据和参考。

长距离多级泵站引水工程全系统流量调节

为了保证大型长距离多级泵站引水工程运行中全系统的流量平衡,建立了全系统的仿真模型。根据泵站所处位置不同提出两种新的系统流量调节方法。通过调节转桨泵转轮桨叶角度改变泵的流量特性,使取水泵站流量达到系统调度要求,使中间泵站保持其前池水位不变,以此来实现系统的流量自动调节平衡。仿真结果表明:采用这种调节方法可以实现全系统的流量自动平衡,但是在流量调节中需要考虑明渠的大时滞性的影响,以达到全系统流量调节的优化。

基于CFD的卧式高固厌氧消化混合策略优化

高固厌氧消化(High solid anaerobic digestion,HSAD)在实际生产运行中,与传统厌氧消化相比,存在混合效果差、能量转换效率低等缺点。基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)研究了不同桨叶角度的搅拌桨对生产规模反应器混合效率的影响。并根据不同工况下的能量转换效率和能量消耗,确定了最佳工况。结果表明,随着桨叶角度从30°增加到60°,径向和轴向混合均有明显改善,但在高转速下的改善效果不明显。考虑到实际工程应用,建议采用低转速和大桨叶角度。因此,建议反应器采用桨叶角度为60°的搅拌桨,转速为1 r·min^(-1)(净能量产出为0.023 GJ·d^(-1)·m^(-3))。本研究结果可为实际工程中HSAD反应器的混合策略提供参考。