单段高料位气-固环流汽提器内颗粒速率分布的研究

在直径为60 0mm的半圆形有机玻璃塔内对高料位密相环流汽提器进行了研究 ,在不同的操作气速下对其不同轴向、径向位置进行了速率的测量 ,得出了轴、径向速率分布规律。在动量平衡的基础上 ,建立了单段高料位环流汽提器催化剂环流速率的半经验模型 。

水力旋流器流场径向速度分布规律研究

水力旋流器内部流体径向速度对其内部颗粒的径向运移有着重要的影响,它是固体颗粒径向运移受到阻力的重要原因,直接影响水力旋流器的最小分离粒度。针对水力旋流器内部流体径向速度分布规律基本上是沿旋流器半径成反比的观点,通过合理选择湍流模型,对水力流器内部流场进行数值模拟,得出旋流器径向速度的分布规律基本上是速度值沿着半径向里先逐渐增加,然后又逐渐降低,在气液界面处基本为零,并对这两种结论从理论上做了对比分析,认为标准k-ε湍流模型和Boussinesq假设均不适合水力旋流器流场。

液-固流化床中液速分布与颗粒循环流动

通过理论分析和实验研究考察了液-固平板流化床中颗粒流和液流的运动规律,提出了将分散的颗粒流连续介质化的假设和基于容积通量的流体力学表达方式,建立了液体流动和颗粒循环流动的数学模型并定义了颗粒流与液流的有效粘度。理论计算表明,液体通量的径向分布为抛物线,液流有效粘度和液含率与表观液速有关;颗粒通量的径向分布也为抛物线且颗粒上流区与回流区的分界点在0.577D,循环流动强度取决于液含率和液体密度,但颗粒循环分界点的位置与颗粒类型和操作液速无关。实验观察支持模型预测结果。

梨树干木质部液流速度径向分布特征

采用热脉冲法对梨树树干液流速度径向变化规律进行了系统研究。结果表明：①梨树树干木质部不同深度液流速度在生长旺盛的晴天、阴天和小雨天呈单峰或双峰曲线；而在中到暴雨天、9月底小雨天和即将休眠的10月底晴天，各深度液流速度日变化不规则。②树干同一深度液流速度日峰值、日均值、日变幅在晴天、阴天、小雨和中到暴雨天的比例相同，约为5：4：3：2；同一深度不同方向液流速度径向变幅在以上天气的比例为6：4：3：2，而同一深度液流速度最小值在不同天气时差异不大。③梨树树干不同深度白天液流速度和液流速度径向变幅分别在5—7月、8—9月相近，8—9月、10月同一深度液流速度分别是5--7月的50％--60％和33％～50％；5—7月、8--9月和10月液流速度径向变幅比约为5：2：1。液流速度峰值主要出现在形成层至髓心的0．12～0．29相对位置。④晚上液流速度径向季节变化趋势与相应的白天相似，整个生长季晚上液流速度和径向变幅分别为白天的43％±1％和29％±7％。

回转反吹袋式除尘器袋内的反吹流场

为了描述反吹风条件下回转反吹袋式除尘器袋内气流的流动规律,应用不可压缩粘性气体流动能量方程,对反吹风时形成的袋内气流流场进行了理论分析,得到了袋内气流轴向风速和径向反吹风速的计算公式.通过对直径为100mm、长6000mm的滤袋模型实际轴向风速的测定,表明实测结果与理论计算值吻合较好.根据对袋内径向反吹风速分布的分析,提出较好保证径向反吹风速均匀分布的临界滤袋长径比值,为合理确定滤袋尺寸提供了依据.

提升管内颗粒的微观运动行为

由激光多普勒测速仪获得了提升管中颗粒速度的瞬时信号 ,分析了提升管中颗粒的微观运动特征。研究表明 ,局部位置上颗粒速度概率密度分布为双峰形式 ,两峰分别对应于稀相中的颗粒与密相颗粒团 ,可用正态分布函数描述其双峰 ,并由此获得稀相中的颗粒及密相颗粒团的速度和两相的相含率。稀相中的颗粒及密相颗粒团的速度沿径向的分布为中心高、边壁低 ,且床中心区以稀相为主导 ,边壁区则被颗粒团所控制。提升管两相的微观运动特征及其分布造成了提升管内固含率及颗粒速度径向分布的不均匀宏观现象。

进料方式对水力旋流器径向流场影响的研究

水力旋流器内部流体径向流场对其内部颗粒的径向位移有着重要的影响,直接影响水力旋流器的最小分离粒度。而不同的进料方式影响水力旋流器内部流体径向流场。针对单边进料和双边进料两种形式,采用FLUENT的RSM模型和mixture模型,对水力旋流器内部流体进行流场数值计算,得出了旋流器内部液流径向速度分布规律。对于设计出高效水力旋流器及确定合适的进料方式提供了依据。

双向轴流泵装置性能预测与内部流动分析

对一采用S形叶片的双向轴流泵装置进行数值研究,在不同流量工况条件下分析泵的正、反向运转性能,对该泵的瞬时启动过程进行了监测并对泵内的非定常空化现象进行了分析。研究表明,正、反向运转时,泵的性能存在明显的差异,反向的扬程和效率均高于正向;在泵正向启动过程中,叶轮背面进口边产生空化区,反向运转时未发生明显的空化现象;两种运转模式下,叶轮进出口断面上压力脉动特征频率分布相似,但叶轮进口的压力脉动幅值较高。

静电分离器中电流体流场可视化研究

采用粒子成像测速技术（PIV）对线一板式静电分离器中微米级别油滴（2肛m）的流动特征进行可视化研究，得到在充分发展的层流条件下（进口气流流速0．16m／s）电流体随施加电压变化的典型流型及速度分布。结果表明：电流体流型和速度的分布随着施加电压的改变而变化；在外加电压低于起晕电压（小于8kV）时，流场没有明显变化；随着电压的升高（8—12kV），放电电极附近及分离器的下游油滴在静电力的作用下以喷嘴的形式向两个收集电极移动．径向运移速度和放电电极上游轴向速度随电压升高而升高；当施加电压大于12kv时，在放电电极上游电流体二次流以两个对称的反向旋转涡的形式出现，涡的大小随着电压的升高而增大，径向运移速度最高可达0．4m／s，同时在静电分离器下游出现回流，二次流和回流的出现阻碍了流体沿轴向运移；分离效率随着施加电压的增大而增加。

低压组合床重整再生器的研究

在直径700mm移动床径向再生器中进行了试验研究,测定了四种进气方式下气体轴向分流的不均匀度,确定了适宜的进气结构;测量了径向再生器中的分流主流道的气体速度分布;分析了中心筒的开孔率对均匀布气的影响,确定了适宜的中心筒的开孔率;测定了径向再生器中催化剂的停留时间分布,以确定径向床面固体分配器的分配均匀性以及床内固体催化剂流动的流型。考察了高气速对催化剂移动的影响,确定了气体操作线速上限。工业应用情况良好。

弱脉动血管内速度和温度分布特征的研究

运用Boussinesq近似,以直圆管作为血管模型,导出了在弱脉动条件下轴向速度和温度的径向分布。结果表明,温度波动的幅值与脉动频率成反比;当脉动频率增加时,速度和温度剧烈变化的部分将局限在接近管壁的薄层中。

南黄海辐射沙洲西洋水道垂向流速分布计算研究

利用传统对数分布描述潮流垂向流速分布时,常与现场实测资料有所偏差。考虑到悬沙垂向分布不均造成的水体分层效应,引入水体分层参数对动量传递系数进行修正,将悬沙垂向指数分布公式应用到流速分布计算中,推导出悬沙梯度引起水体分层效应时的垂向流速分布公式。与南黄海辐射沙洲西洋水道实测流速数据的对比分析表明,该分布与实测数据的相关程度明显高于传统对数分布,垂向流速分布结构更加符合实际情况。由于悬沙在水体底层的减阻作用,得到的摩阻流速小于由对数分布得到的摩阻流速,可以真实反映西洋水道内潮流底部的摩阻特性。

层流脉动流动对流换热数值分析

为了改进换热器设计方法及提高设备换热效率,通过建立恒定热流密度加热的圆管内层流脉动流动数学模型,对流量脉动条件下的流动与传热特性进行了数值分析.研究结果表明,脉动流动时速度与压降发生同周期的变化,但两者之间存在相位差,随着脉动频率增加,相位差逐步趋近于π/2;脉动速度的径向分布在一定频率范围内出现环状效应,频率越大速度脉动幅值越小,但环状效应越明显;温度脉动幅度随脉动频率、普朗特数增加而减小,随速度脉动幅度增加而增加.

进口流场畸变对回流燃烧室出口温度分布的影响

为研究回流燃烧室进口气流流场畸变对出口温度分布的影响,根据压气机出口速度分布对径向和周向畸变速度分布模拟器分别进行了设计,利用数值模拟方法验证了速度分布畸变符合设计要求,并且在三头部矩形回流模型燃烧室上进行出口温度分布试验验证.试验结果表明,进口气流径向畸变和周向畸变都会使出口温度分布不均匀,出口温度分布系数(OTDF)显著提高,且周向畸变时的影响更明显.从温度分布云图及平均径向温度分布系数(RTDF)曲线图可以看出,径向畸变和周向畸变均会使燃烧室出口截面上部产生锯齿状的温度波动并呈现周期性的变化趋势,更加不均匀.

转子径距比对燃料电池气体循环泵性能的影响

为了揭示径距比对凸轮式气体循环泵的气动性能的影响规律,通过坐标变换推导了3叶的圆弧-渐开线-圆弧转子型线方程,建立6种不同径距比的气体循环泵模型进行对比分析。采用重整化k-ε(RNG k-ε)湍流模型对转子腔内部进行三维非定常数值计算,结合动网格技术分析转子径距比对气体循环泵流量特性、转子腔速度分布的影响规律,并与试验结果进行对比。结果表明:转子径距比对气体循环泵性能影响较为明显,随着转子径距比由1.34增大到1.45,泵出口平均流量与瞬时流量脉动呈上升趋势,且在1.38~1.40时变化较为明显,平均流量增大了0.001833 m3/s(15.8%);转子径距比在1.38~1.40时,转子受力较好,对转子径向激励力分量Fx的抑制较为明显,对转子径向激励力分量Fy的影响不显著;随径距比变化,转子腔内涡量分布变化较为明显,转子径距比在1.40时,转子腔内涡量分布较小,有效抑制了气体回流。