基于CFD的滚筒搅拌器的冷却模拟研究

以滚筒搅拌器为研究对象,通过CFD软件模拟仿真,通过稳态模拟考察冷却空气流量对冷却效果的影响情况,通过正交模拟实验考察进口颗粒温度、空气总流量以及内壁冷却空气的比例三种因素对冷却效果的影响情况。分析结果表明,冷却空气总流量大于等于50m^(3)/h时,设备就可以完成50℃以下的冷却目标;颗粒温度、空气流量是影响设备冷却效果的最主要因素;冷却时间大于50s后,物料就可以达到冷却平衡。基于该分析结果,对滚筒搅拌器工作的工艺参数进行优化,同时也为设备的结构设计改进提供思路,提高了设备的工作效率。

叶片式静态混合器多相流动特性的数值分析

基于加氢反应流出物空冷器(REAC)系统的油、气、水三相物性参数,建立了叶片式静态混合器物理模型,并采用Mixture多相流模型和Realizable k-?湍流模型进行CFD数值计算,分析叶片式混合器内多相流动特性。模拟所得到的混合器进出口压降与实验值吻合较好,验证了计算结果的可靠性。研究结果表明:在混合区域内,多相流流速提高,湍流强度明显增强,并且在最下方叶片的底部会形成较大尺度的漩涡。通过分析管道各截面的水相分率和不均匀系数φ可知,水相分率的不均匀性在混合后得到了明显改善。在2~6 m×s^(-1)的流速范围内,流速的改变不会对混合效果造成影响。采用无量纲参数λ定义混合器出口距离L与混合器长度l的比值,计算发现,当λ≥3时,流体水相分率的不均匀系数不再发生明显改变。混合器出口管道壁面会形成剪切应力较大的区域,接近碳钢材料冲蚀破坏的临界值,需考虑在混合器出口增加不锈钢衬套,防止壁面冲刷减薄。

气举反循环双壁钻具流场仿真分析

气举反循环钻进工艺具有钻进效率高、工艺配套简单、孔内干净等特点,广泛应用于工程实践中。但由于配套的双壁钻具结构设计主要依据经验进行,在理论研究方面不成熟,导致对工程应用中出现的问题缺乏深度分析。文章借助数值模拟研究方法对气举反循环技术中双壁钻杆环形空间与气水混合器两个重要部件的流场速度与压力特征进行数值仿真。结果表明:减少双壁钻杆环形空间的变径或增加变径长度更有利于减少压力损失和能量损耗,气水混合器完全对称的进气孔结构更有利于上返速度的均匀性,减少堵塞问题的发生。研究结果可为气举反循环钻具的设计及解决实际工程问题提供参考。

气冷喷油杆隔热套高度对混合扩压器性能影响

针对一种带气冷喷油杆的混合扩压器,基于Navier-Stokes方程组建立了流场三维数值计算模型,研究了气冷喷油杆的隔热套高度对一体化混合扩压器流场、流阻特性和混合特性的气动热力性能影响规律。结果表明:隔热套高度对混合扩压器热混合效率影响不大,总体变化范围小于0.008;随着隔热套高度的增加,静压恢复系数逐渐减小,流阻系数和压力损失系数逐渐增大;在混合扩压器出口截面处,总压恢复系数随隔热套高度增加而逐渐减小,且总体变化范围较小,由0.991 1减小到0.990 7。

炼钢厂黄烟污染治理技术

根据转炉、混铁炉、废钢切割站等产尘特点,优化风量分配,采用多项技术进行集成创新,以最小的投资,对黄烟污染进行治理。经治理后排放烟气含尘量低于国家排放标准,操作岗位含尘浓度符合国家卫生标准。

导流叶片数对混流器内流场特性的影响

混流器在风量测量装置中起到混合静压腔气流的作用,为温湿度取样靶提供均匀的气流组织。本文利用计算流体力学软件对混流器三维流场特性进行数值模拟,分析气体流经混流器后的风阻等特性参数。分析结果表明,随导流叶片数增加,气流通过混流器后的气体阻力增大,出风温差减小;且导流叶片达到一定数量后,气体阻力增大和出口温差减小趋势变缓。以上结论可为混流器结构设计和辅助风机的选取提供指导。

脉冲式气流混合机的设计与应用

设计了新型脉冲式气流混合机。该混合机具有混合效率高、快速混合、大型化、单位能耗低等特点。

多喷嘴结构液气混合器的仿真分析

针对自行设计的多喷嘴液气混合器的具体结构，分析研究了等直径并联管路的流量分配计算的准则，指出在计算变直径并联管路的流量分配时应注意的问题。并建立合理的数学模型，通过计算机仿真优化设计了多喷嘴混合器的尺寸配合关系，证明这种结构混合器的有效性。

三相混合器内部流场的数值模拟

采用欧拉模型与群体平衡模型相结合的方法对三相混合器流场进行数值模拟,对比了未充气与充气条件下混合器速度场分布规律,分析了充气条件下流场中气泡分布特征。模拟结果表明:充气后对流场的强化提高了微气泡与粒子之间的碰撞聚并粘附效率。充气后流场中微气泡粒径大量分布于100~200μm之间,并且出口气携率达到19.77%。较于传统的气浮技术,微气泡与粒子间碰撞几率更大、气泡直径小数量大、分布范围窄、粘附效果更好,因此气浮性能更佳。

风粉混合器内气固两相流动的模拟及试验研究

煤粉工业锅炉系统中风粉混合器是实现煤粉与一次风快速均匀混合的关键设备,测量及计算风粉混合器内煤粉、一次风气固两相流流场,对于优化风粉混合器结构,强化风粉混合效率及提高一次风粉的均匀稳定供给具有重要意义。笔者针对竖直结构及倾斜结构的2种风粉混合器,开展了数值计算及现场工程试验研究。基于几何拓扑学知识,采用ICEM软件针对2种风粉混合器划分了合适的三维网格;多相流理论模型中,多相连续介质模型中的双流体模型各相视为相互渗透、耦合但又保持各自运动特征的连续介质,相比于单流体模型,双流体模型考虑了固相的湍流输运以及气固两相间相互滑移引起的阻力,使得计算结果更接近实际情况;冷态双流体模型基本方程由守恒方程、相间耦合方程以及封闭方程构成,其中相间耦合方程用于表征气固相动量之间的耦合;为了探究不同停留时间下风粉混合器内气固两相的流场特征,采用非稳态数值计算方法,利用Fluent软件开展数值计算。基于两相流模型及Schilller-Naumann曵力系数模型研究了不同结构下风粉混合器内煤粉浓度分布随停留时间变化特征,采用德图testo425热敏风速仪测量了不同煤粉落料量下风粉混合器内负压变化规律。结果表明,竖直结构的风粉混合器内停留时间由0.25 s增至1 s时,混合器底部颗粒沉积的现象一直存在,即存在较长时间的颗粒流动死角区域;而对于倾斜结构的风粉混合器,当停留时间大于0.3 s,混合器内颗粒浓度基本降为0,较好避免了颗粒在混合器底部的沉积,该结构对于强化混合器内风粉混合及降低供料波动具有重要意义。不同落料量下的现场工程试验结果表明,高落料量下竖直结构的风粉混合器内平均负压偏小,几乎接近正压,且存在间断正压喷粉的现象,故该风粉混合器在高落料量下负压不足,易造成供料波动较大;高落料量下倾斜风粉混合器负压平均值仍大于-1 000 Pa,且无喷粉现象。相比于竖直结构,倾斜风粉混合器具有稳定且较宽的负压变化范围,能较好地克服供料波动大的现象。

越南广宁电厂二期MCS调试中存在的问题及解决方法

介绍了越南广宁电厂二期工程2×300 MW机组在模拟量控制系统(MCS)调试过程中风量补偿、给水控制时自动抢水和协调控制系统(CCS)控制模式下主汽压力波动大3个主要问题,分别进行分析,并给出了相应解决方法,为之后的送风自动、氧量自动、负荷扰动试验、RB试验和甩负荷试验奠定了基础,保证了机组长期、安全、稳定运行。

新生儿高流量鼻导管低浓度氧疗的疗效观察

目的:观察高流量鼻导管低浓度吸氧在新生儿辅助呼吸中的疗效,探索更合适新生儿辅助呼吸的方法及用氧方式。方法:选择2016年5月-2017年12月在笔者所在医院分娩的收治在笔者所在科室需要辅助呼吸的轻度呼吸窘迫新生儿52例,随机分为两组,治疗组26例,对照组26例,治疗组采用可加温湿化及调节氧浓度的空氧混合仪给予高流量的鼻导管吸氧,而对照组采用传统的常压吸氧方式,其只能通过简单的湿化瓶进行湿化且不能加温及氧浓度不可调节。观察两组氧疗法对新生儿的需氧浓度、氧疗时间、体温、呼吸、心率及出现并发症的多少等指标的影响及差异。结果:与对照组比较,治疗组氧疗浓度要求低于对照组,氧疗时间、住院时间均明显缩短,差异有统计学意义(P<0.01),治疗24 h后其体温、呼吸、心率等指标变化差异有统计学意义(P<0.01),且出现的并发症少(P<0.01)。结论:在空氧混合仪调控氧浓度下高流量的鼻导管吸氧氧疗比传统的湿化氧疗安全、有效。

Flow-Field of an Axisymmetric Lobed Mixer

The flow-field of a fuel/air mixing system with an axisymmetric lobed mixer was numerically investigated. Large-scale streamwise vortices are formed immediately downstream of the mixer trailing edge, stretched further downstream, and finally broken into fragments where more intense mixing occurs. Both numerical and experimental results indicate that the length required for streamwise vortices breakdown in the confined flow-field of an axisymmetric lobed mixer is much shorter than that in the case of planar lobed mixers subject to parallel freestreams. For the conditions studied, the streamwise vortices start to breakdown at three wavelengths downstream of the mixer trailing edge.

SCR脱硝系统烟气流场分布研究及优化控制

国内外选择性催化还原(SCR)脱硝系统烟气流场优化仅限于通过数值和物理模拟来优化设计导流板,最终效果参差不齐。根据机组运行期间SCR脱硝系统入口烟气流场均匀性检测结果,机组停运期间脱硝烟道内部检查情况,进行脱硝系统入口氨烟混合扰流发生器的设计及数值模拟,选择最佳的氨烟混合扰流发生器进行安装施工,项目实施后进行喷氨优化调整,实现SCR脱硝系统烟气流场优化,降低脱硝液氨耗量,减少硫酸氢铵的生成,减轻空气预热器的堵塞,减轻脱硝催化剂的磨损和堵塞。为存在此类问题的其他同类型机组电厂解决上述问题提供可借鉴经验和技术支撑。

空气冷却器入口注剂喷射混合结构的流动特性

空气冷却器入口处注剂喷射混合结构内的流动特性对注剂与主流的充分混合及空气冷却器的使用寿命都起到决定性作用。根据注剂喷射混合结构内的多相流流型特征和入口条件,以混合模型为多相流模型,以Realizable k-ε模型为湍流模型,对混合结构内的流动特性进行了计算流体力学模拟。数值模拟结果显示:在注水区,所选注剂喷嘴具有良好的混合效果,同时避免了垂直注射给管道侧壁带来的冲蚀;在混合区,叶片一、叶片三的背流面形成了多相流漩涡,漩涡对多相流相间的扰动进一步增强了相间的混合;当距离混合器出口超过混合器长度2倍时,相间混合逐渐减弱,管道中的水相分率不再发生明显改变;随着叶片半径的增大,在混合器下游相应位置上湍流强度随之增加,混合区剪切力超过15.8Pa时,需考虑升级混合器材质或者增加耐冲蚀衬套。

气冷径向稳定器张角对混合扩压器性能影响

针对一种混合扩压器和气冷径向稳定器一体化新型结构,基于N-S方程建立了流场三维数值计算模型,研究了气冷径向稳定器张角变化对混合扩压器流场、流阻特性和混合特性的影响规律.结果表明:随着气冷径向稳定器张角的增大,混合扩压器的静压恢复系数逐渐减小,混合扩压器的流阻系数和压力损失系数均逐渐增大;在混合扩压器出口截面处,随着气冷径向稳定器张角的增大,总压恢复系数逐渐减小,总压恢复系数的最大值与最小值相差0.0032.热混合效率逐渐增大,热混合效率的整体变化范围为0.7268~0.8857.