搅拌罐内流场及脱硫剂分散数值模拟

基于多重坐标系的静、动网格法和气-液-固三相流等技术建模,采用VOF(volume of fluid)和DPM(discrete phase model)模型捕捉瞬态流场下的自由液面和脱硫剂分散的空间分布规律.数值模拟与水模试验得到的漩涡深度及高度具有一致性.结果表明,搅拌器转速和搅拌器浸入深度显著影响流场轴向速度和径向速度的分布,最大速度主要分布在搅拌器叶端;自由液面的漩涡深度随搅拌器转速的增加而增加,当漩涡底部延伸至搅拌器上端,受漩涡卷吸的脱硫剂颗粒开始进入流场内部,通过4股循环流动在罐内充分扩散.

搅拌罐内基于EDEM-FLUENT耦合的多相流混合数值模拟

利用EDEM-FLUENT联合仿真,采用VOF(Volume of Fluid)法和欧拉-拉格朗日模型,组成离散固体与连续的液相和气相的混合模型,对搅拌罐内固-液-气三相流动进行数值模拟,探究固体颗粒在搅拌罐内的运动状态和自由液面对其分散的影响.基于FLUENT软件的VOF法对气-液连续相建模,很好地捕捉气液分界面,模型更接近实际工况,直观显示自由液面的变化;基于离散元法使用软件EDEM对固体颗粒进行离散单元建模,通过两软件的联合仿真直观模拟固体颗粒在罐内的位置信息和运动情况,得到的固体颗粒分散情况与利用欧拉法得到的结果一致.

2024铝合金喷丸粗糙度试验与数值模拟

为研究喷丸处理对2024铝合金表面粗糙度的影响,提出一种利用数值模拟预测喷丸粗糙度的有效方法。对铝合金试件进行喷丸处理,测量得到粗糙度特征值Ra。利用有限元软件ABAQUS对喷丸过程建立多丸粒模型并进行数值模拟,基于所提出的Ra离散化计算式,通过对采样路径上节点位移的统计处理,得到Ra模拟值,最后通过改变模型相关参数,分析喷丸参数对粗糙度的影响规律。试验结果表明:模拟值与实测值相对误差分别为16.7%、2.5%、4.3%,两者吻合良好,验证了仿真模型及结果的正确性,另外模拟得出喷丸工件表面粗糙度随丸粒直径的增大而增加;随喷丸速度的增加而增加;随丸粒覆盖率的增大先大幅增长,后增速减缓。