顶吹浸没熔炼炉中气-渣-铜锍多相流搅拌特性的数值模拟

采用VOF方法对顶吹浸没熔池中氮气-渣-铜锍的流体动力学特性和搅拌特性进行数值研究。阐明气泡行为和流体速度之间的关系;研究气体入射速度和旋流对流体涡流结构、气体穿透深度和流体速度的影响。结果表明,气泡的形成和上升分别增加和降低流体速度。由于低温气体的注入,流体温度在高度0.43 m和0.52 m处分别呈现V形和W形分布。相比于58 m/s的气体注入速度,气速为98 m/s时气相的时均和最大穿透深度分别增加78.4%和31.9%。由于轴向速度分量的减小,旋流降低气体穿透深度、增加相间动量传递效率、抑制渣相喷溅。

流化床内松木屑气化过程的MP-PIC数值模拟

基于多相质点网格(MP-PIC)方法建立了三维流化床内的生物质气化反应模型,考虑蒸发、挥发分析出以及均相、非均相反应等子模块,研究了松木屑在气-固强非线性耦合作用下的空间分布特性和高温热传递过程中的热物性分布规律,探究了不同的空气当量比(ER)、蒸汽生物质比(SBR)、气化温度对气化性能和气相热物性的影响规律。结果表明:可燃气体和焦炭的氧化反应促使气相温度升高,而低温蒸汽将自由空域的温度降低至约900 K;ER的增加提升了炉内的气化温度,减小了气体密度和比热容,然而过量的空气会降低气化性能和炉内温度;SBR的增大稀释了气化产物浓度;增加气化温度提升了H_(2)产率,但抑制了C_(2)H_(4)的生成。

立式釜内H_2SO_4-O_2-铜阳极泥三相搅拌模拟及灰色综合评价

采用欧拉-欧拉多相流模型、标准k-ε模型和多重参考系模型(MRF)对立式釜内H_2SO_4-O_2-铜阳极泥三相搅拌体系进行数值仿真实验.结合正交设计实验和灰色分析,选取搅拌转速、硫酸浓度、液固比、温度等工艺条件为搅拌混合的影响因素,以气含率、湍流动能、液相流速、固相运动速度作为综合评价指标,研究各因素对混合性能的影响程度及主次关系.结果表明,搅拌转速的关联度极差最大,即转速对混合性能的影响最大,且各因素影响混合性能的主次顺序为:搅拌转速>温度>硫酸质量分数>液固比.