基于中压大口径管道输送梭式止回阀流动特性数值模拟

为了使梭式止回阀在中压大口径管道输送领域得到更好的利用,利用ANSYS15.0中的流体动力学分析模块Fluent,基于κ-ε标准湍流模型,采用一阶迎风格式的离散方法和压力-速度耦合的Simple算法对梭式止回阀流动特性进行数值摸拟。通过与传统常用的升降式止回阀对比,模拟分析了两种止回阀开启过程中速度、压力和流阻系数变化规律和分布情况。结果表明:相对于升降式止回阀,流体在梭式止回阀中速度和压力分布更均匀,具有良好的对称性,梭式止回阀的速度梯度明显减少,其最大速度约为升降式止回阀的0.45倍;梭式止回阀的流阻系数明显比升降式止回阀的小,当开度为5%~15%时,梭式止回阀流阻系数下降显著,尤其是在开度为5%时,其相对降低量为88.4%,比升降式止回阀多18.9%。因此,梭式止回阀在整个开启过程中不会产生较大的冲击,降低了水流冲击阀瓣的噪声,提高了止回阀的防水锤特性。

超声强化液相中纳米SiO_(2)分布特性的CFD-PBM数值模拟

纳米粒子均匀分散对于纳米复合材料应用在航空航天、汽车等领域具有重要意义。依据目前超声强化纳米粒子固液混合过程中数值模拟存在的不足,基于群体平衡模型建立了考虑颗粒聚并与破碎作用的超声分散过程动力学模型,并采用CFD-PBM耦合的方法对不同超声探头位置、颗粒质量分数、颗粒尺寸下的纳米SiO_(2)颗粒分布特性进行了数值研究。结果表明:该模型能较好描述纳米SiO_(2)颗粒经超声分散后的粒径分布情况;在一定超声探头位置范围内,h对纳米SiO_(2)颗粒分散影响较小;在超声探头位置h=10mm,质量分数为0.1%的悬浮液中颗粒分散更为均匀;此外,SiO_(2)颗粒初始平均粒径越大,其分布越均匀。