矩形斜板湿法除尘塔气液两相流数值模拟

以自主研制的矩形斜板湿法除尘塔为物理模型,采用CFD(计算流体力学)软件Fluent对塔内三维气液两相的流场进行了数值模拟.计算中气相采用标准k-ε湍流模型,液相采用拉格朗日离散相模型,液滴的壁面行为采用壁面液膜模型.结果表明:矩形斜板除尘塔能有效地增大气液接触面积,增强气液扰动,延长气体在塔内的停留时间;在塔体的进口区域会出现烟气冲壁和液滴冲壁的现象;在进气管一侧的塔体顶部会出现流动死区;喷淋液体对气场有一定的整流作用,在喷嘴处可以观察到气体卷吸的现象;增大进口烟速,可增大液滴在塔内的充满度,但同时会出现液滴夹带的现象.最后,在不同气速,不同的液气比下对塔内的压力损失进行了实验验证,实验值与模拟值吻合较好.

轴流压气机叶片表面盐雾颗粒沉积仿真

为研究轴流压气机在运行过程中盐雾颗粒在叶片表面的碰撞点和碰撞量分布,基于拉格朗日离散相(DPM)模型对不同旋转速度、不同盐雾粒径条件下压气机叶片表面盐雾颗粒碰撞状态进行了仿真,获取了压气机叶片表面盐雾颗粒碰撞分布规律;基于压气机轴对称结构开发了叶片表面盐雾碰撞位置及碰撞量的统计软件,对叶片表面盐雾颗粒碰撞情况进行了统计。结果表明:盐雾碰撞位置受压气机通道形状与盐雾颗粒受力大小影响,盐雾颗粒与叶片的碰撞主要发生在叶盆面,叶背面只有少量的盐雾颗粒能够到达;盐雾颗粒在叶片表面沉积的覆盖面积与盐雾颗粒直径呈正相关,在最大状态下且盐雾颗粒直径为5μm时,转子和静子叶盆表面盐雾颗粒沉积的覆盖面积分别为59.3%和55.3%;盐雾颗粒在叶片表面沉积的覆盖面积与压气机转速呈正相关,在慢车状态下且盐雾颗粒直径为5μm时,转子和静子叶盆表面盐雾颗粒沉积的覆盖面积分别为57%和42.9%。

六流T型中间包夹杂物去除行为的数值模拟

以41 t圆坯连铸中间包为研究对象,运用ANSYS软件,结合流动模型、拉格朗日离散相模型模拟钢液流动和夹杂物行为。通过用户自定义函数为中间包钢渣界面的边界条件设置了一种新的判定标准,即根据夹杂物的受力情况判定夹杂物上浮去除或进入钢液。通过数值模拟计算中间包出口处夹杂物数密度,并与工业试验结果对比,发现新的判定标准较传统的捕捉(trap)边界条件具有更高的计算精度。基于上述模型计算了稳态浇铸过程中间包内不同粒径氧化铝夹杂物的上浮时间、上浮位置及去除率。上述结果为更好地研究中间包内夹杂物行为提供了支撑。