核电厂安全壳过滤排放系统文丘里洗涤器气溶胶净化性能分析

本文通过CFD数值模拟与实验相结合的方法,探讨了气相流速、系统压力对安全壳过滤排放系统文丘里洗涤器气溶胶净化效率的影响,并对系统运行提出指导性建议。研究表明,在0~20 m/s入口气相流速于0.1~0.6 MPa系统压力范围内,气相流速与系统压力的增大均可提高文丘里洗涤器引射能力,引射量的增大对气溶胶净化效率的提高具有促进作用。研究表明流速在16 m/s(即排放量3 519 m^(3)/h)之后净化效率达到最大值,建议系统排放风量应保持在3 502 m^(3)/h以上。

文丘里施肥器在水肥一体化精准灌溉中的应用

文丘里施肥器具有便宜、耐用、应用广泛等优点。通过对比几种施肥器施肥方式,分析了文丘里施肥器应用上的局限性,提出了适宜的解决方法,为精准控制施肥,进一步推广水肥一体化精准灌溉技术模式的应用奠定基础。

洗消消防车用文丘里射流器的吸气性能分析

针对洗消消防车用文丘里射流器在粉剂输送过程中存在的吸气性能下降问题,以某型文丘里射流器为研究对象,在其结构与工况分析的基础上建立三维模型,基于Fluent仿真计算了其在出口环境分别为空气或水条件下四种不同入口流速下的压力场分布、速度分布和气体体积分布。结果表明:文丘里射流器的吸气流量与入口流速呈正相关关系;同一工况下,相较于出口环境为空气,出口环境为水时会导致吸气性能和混合性能的下降。研究结果初步揭示了文丘里射流器吸气性能下降的原因,对文丘里射流器的布置安装和使用有工程参考价值。

临界流文丘里管在燃烧加热器流量控制中的应用研究

燃烧加热器可用于高温高超声速风洞中高焓试验气流生成,为了实现总温、总压等参数模拟,需要对注入燃烧加热器的各组分气体流量进行控制。该文采用了临界流文丘里管用于注入燃烧加热器的空气、氧气和氢气流量控制,仿真结果表明,当文丘里管上下游压力比超过1.25后,其喉道形成音速截面,达到临界流状态,在喉道直径和气体介质不变的情况下,流入文丘里管的流量唯一取决于上游压力,通过对文丘里管上游压力的控制实现了注入燃烧加热器的各组分气体流量控制,应用于Φ600 mm高温高超声速风洞模拟参数控制,调试结果得出流量控制偏差小于±1.0%,满足了应用需求。

乙烯装置苛刻工况大口径文丘里管国产化应用探讨

离心压缩机是乙烯装置的核心设备,苛刻工况文丘里管作为压缩机流量控制,是其正常工作的关键部件,直接影响机组的运行效率。乙烯装置苛刻工况大口径文丘里管应用于丙烯压缩机一段流量测量,口径大、介质低温,机械制造难度大,直接参与乙烯三机防喘振控制,精度要求高,在该工况下的文丘里管应用目前暂没有国产应用业绩,就目前国内苛刻工况文丘里现状,主要技术参数与国外装备对比,国产化的难点、创新点等相关内容进行论述、分析,提出可行性方案。

文丘里效应在负压风选中的应用

负压风选设备在使用期间会出现一些问题,如轻质物回流到回风管道、物料分选速度慢等。为解决这些问题,提出利用文丘里效应改变负压风选的沉降室内空气流动轨迹和空气流速。通过在负压风选中加入文丘里风板,使用仿真模拟研究文丘里风板对负压风选的结果的影响。再结合模拟结果进行验证实验。结果表明,加入文丘里风板能显著改善负压风选的分选结果,减小轻质物的回流。

文丘里管液压胀形工艺仿真研究

针对文丘里管流量计现阶段生产工艺工序多、轻量化困难的问题,提出液压胀形工艺生产文丘里管流量计。为了探究各工艺参数对文丘里管流量计液压胀形的影响,以材料力学为理论基础,基于有限元软件进行单因素数值模拟,探究成形效果较好的加载路径、接触面摩擦因数以及加载压力。以数值模拟结果为依据进行实验验证,并将数值模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,实验壁厚与仿真壁厚变化趋势一致。仿真壁厚最大减薄处位于过渡区与成形区结合处,减薄率为28.9%,最大应变为0.3043,整体壁厚变化连续性强。

不同管路布置下文丘里吸肥器吸肥性能试验研究

为探究管路布置对文丘里吸肥器吸肥效果的影响,本研究在不同主管道进口压力下,分别对单、双以及三通路下文丘里吸肥器吸肥效果进行试验研究。结果表明:在单通路吸肥状态下,文丘里吸肥器C吸肥支管最先导通吸肥,且与距离主管道6.5 cm的文丘里吸肥器A、B相比,距离主水管13 cm的文丘里吸肥器C吸肥流量较大;在双通路吸肥状态下,与主管道距离相等的两文丘里吸肥器A、B,其中位于主管道边缘的文丘里吸肥器A吸肥效果较好,与主管道距离不等的两文丘里吸肥器A、C或B、C,其中距离主管道较远的文丘里吸肥器C吸肥效果较好;在三通路吸肥状态下,随着进水口压力的增加,距离主管道13 cm的文丘里吸肥器C与A、B相比有较大的吸肥流量,文丘里吸肥器A虽最先吸肥,但随着压力的增加,其吸肥流量小于文丘里吸肥器B、C。

文丘里阀与文丘里管蝶阀组合在排风柜变风量控制系统中的应用研究

文丘里阀和文丘里管蝶阀组合作为实验室通风系统中常用的风量控制设备,广泛应用于各类型排风柜变风量控制系统和受控环境压力控制系统中。本文基于流量特性、压力无关性、可调比、控制精度、响应时间、防腐工艺等方面对2种风阀的性能及其在排风柜变风量控制系统中的适用性进行研究,得出了在排风柜变风量控制系统中2种风阀的应用特点和适用范围。

基于Fluent对文丘里施肥器的仿真与模拟

文丘里施肥器是水肥一体化系统中常用的施肥装置,为提高文丘里施肥器工作性能,对文丘里施肥器进行优化设计,通过Ansys Workbench2019R2软件对文丘里施肥器进行流场分析,阐述流体仿真软件Fluent对文丘里施肥器模拟仿真过程,得出压力云图、速度云图、速度矢量图,并对流体压力、速度进行模拟分析。

核电站主给水文丘里流量计磨损和破损影响的数值研究

针对某核电站主给水文丘里流量计受高温高速的蒸发器给水冲刷产生的磨损和破损问题,通过建立三维模型,应用计算流体力学方法,对其磨损和破损进行定量计算和分析。结果表明:文丘里流量计上下游的缩放区磨损厚度为1 mm时,测得的流量将比实际值偏大不超过0.1%;磨损量为3 mm时,偏大最大达到了0.32%。当文丘里流量计喉部发生磨损,磨损厚度为1 mm时,各流量平台下,测得的流量将比实际值偏小接近2%;随着磨损量的增大,偏差进一步增大,磨损量为3 mm时,流量测量偏小最大达到了6.16%。当文丘里流量计喉部发生破损,汇入缝隙为1 mm时,测得的流量比真实值偏大10%左右;当汇入缝隙扩大到2 mm时,偏大增大到20%。主给水文丘里流量计喉部的磨损和破损对计量的影响较大,将影响蒸发器的水位控制,应该在制造和运行阶段予以重视。

新型文丘里空化器及其空化特性的数值模拟

近年来水力空化技术在降解废水领域快速发展,为提高空化降解效率,本文提出一种基于窄缝型文丘里管的新型空化发生器,其主要特征是在喉部固定了分流部件,以达到增加剪切面积、提升空化汽泡产率的目的。为探究新型空化器的空化流场特性,本文基于稳态RANS方法在均匀多相流模型和Schnerr-Sauer空化模型条件下对其进行数值模拟。围绕入口压力、扩张角度和喉部几何结构的特征尺寸对空化体积的影响规律展开对比分析。定义喉部特征长度L与喉道总长L_(th)的比值γ作为控制参数。数值模拟结果显示:空化数小于0.45时,γ值对空化体积影响较为显著,空化程度随入口压力增大而增强,随扩张角度增大而减弱;当入口压力为0.6 MPa(空化数C_(v)=0.22)、扩张角度为10°、γ为0.67时,空化体积达到最大值。

文丘里管空化生成微米气泡的试验

微米气泡在工业中应用广泛,采用文丘里管空化产生微米气泡具有结构简单、能耗低等优点。为探究文丘里管空化过程微米气泡的生成规律,文中以水为介质、高速摄像为测量手段,探讨了空化数对于微米气泡尺寸分布的影响。试验发现:空化程度最剧烈时气泡直径分布最广,在20~230μm,并服从多元高斯分布;随着空化数的增加,空化程度有所降低,气泡Sauter平均直径增加而气泡数量降低。此研究为空化生成微米气泡的方法提供了重要的数据支撑。

入口涡结构对文丘里流量计测量虚高影响

文丘里流量计作为核电厂二回路主给水系统(ARE)的流量监测设备,对给水流量的准确测量至关重要。在ARE系统大小阀切换期间,文丘里流量测量值可能存在波动和虚高现象,影响反应堆正常运行。该文基于计算流体力学方法,对简化的管路结构和实际的安装误差进行建模,分析了文丘里管入口涡因素对流量虚高的影响。结果表明入口涡旋会在文丘里管喉部增速导致测量差压增加,而ARE大小阀切换期间,支管处的周向速度分布会放大该效应;另外,当主管阀门开度逐渐增加时,能抑制支管射流引致的单体涡强度,降低流量测量虚高误差。

经气切口高流量氧疗与文丘里面罩氧疗对老年困难撤机患者应用效果的比较

目的采用回顾性分析的方法研究高流量湿化氧疗与文丘里面罩氧疗在重症医学科气管切开的老年困难撤机患者中撤机的应用效果。方法回顾性选取2019年1月至2022年9月重症医学科气管切开状态下行机械通气的患者90例,根据撤机后序贯氧疗方式的不同,分别将其归入高流量组和文丘里组。在本院重症医学科的科室重症信息系统中回顾性搜集两组患者撤机后24 h、48 h心率(HR)、血压(BP)、动脉血气中的pH值、动脉血二氧化碳分压(PaCO_(2))、动脉血氧分压(PaO_(2))、氧合指数(OI)、撤机成功率以及撤机24 h、48 h的痰黏度。结果两组患者撤机后24 h的HR、PaO_(2)、OI以及24 h、48 h的BP、pH、PaCO_(2)的数据比较,差异均无统计学意义(P>0.05),但持续撤机48 h后高流量组的HR、PaO_(2)、OI、撤机成功率以及撤机24 h、48 h的痰黏度为Ⅰ~Ⅱ的患者比例均优于文丘里组,以上差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论经气切口高流量氧疗有利于维持患者撤机后较高的氧分压,提高老年困难撤机患者的撤机成功率。

文丘里气泡发生器内气液两相流流型及压降实验研究

针对一类文丘里气泡发生器内气液两相流动的流型及压降开展了实验研究。通过可视化实验观测区分了气泡发生器内3种基本流型,包括泡状流、弹状流和柱状流。实验发现,随着两相流从弹状流转变为柱状流,气泡发生器内压降迅速增大。通过对压力信号的时频分析,证明气泡发生器出口位置最有利于压力信号的在线监测。从压力信号中提取了与流型转变紧密相关的概率密度函数相对峰度和功率谱密度差异系数,并分别应用于弹状流-柱状流和泡状流-弹状流流型转变的识别。由于已有的压降模型无法准确预测文丘里气泡发生器的整体压降,为此本研究提出了新的压降预测方法。新关联式考虑了气泡发生器内部分单液相流过程以及流型转变对压降预测的影响,预测值与实验测量结果吻合较好,相对均方根偏差约为10.74%。

电厂烟气脱碳用文丘里射流器气液两相试验与数值模拟

以电厂烟气氨法脱碳用文丘里射流器为研究对象,设计并加工实验室用小型文丘里射流器,以水-空气为介质,测定了不同液体流量条件下的吸气量与压降,并作为数值模拟结果对比值。采用欧拉多相流模型、标准k-ε湍流模型对文丘里气液射流器内部流场进行数值模拟,经网格无关性检验,所用模型能较好预测试验结果,其中吸气量值最大偏差为0.96%,压降值最大偏差为1.26%;数值模拟结果表明,文丘里射流器的负压区主要出现在喉管和扩散段前端,文丘里射流器的扩散段存在明显的气液分层情况,气液两相流线和湍动能模拟均表明扩散段近壁面区域存在环形涡旋区,涡旋区域的速度梯度较大。

扩散段中心轴偏移距离对非对称文丘里施肥器吸肥性能的影响

【目的】提高非对称文丘里施肥器吸肥性能,探明吸肥性能、水力性能对扩散段中心轴偏移距离的响应关系。【方法】设计了5种不同扩散段中心轴偏移距离的非对称文丘里施肥器,分别对其进行吸肥性能试验与数值仿真,对比分析了其吸肥量、临界吸肥压差、进水口临界吸肥压力。【结果】非对称文丘里施肥器在正常工作阶段,吸肥量与进口压力呈良好的线性关系,临界吸肥压差和进水口临界吸肥压力均随出水口压力的增大而增大。与非对称文丘里施肥器原型(F1)相比,将扩散段设置为偏心向下的非对称文丘里施肥器(F5)的吸肥流量和吸肥效率分别提升13.03%~40.16%和12.09%~39.13%,随着进口压力值增大,增幅逐渐降低。当进出口压差在0.15 MPa左右,吸肥流量达到最大值,与F1施肥器相比,F5施肥器的最大吸肥流量提升13.03%,临界压差降低7.69%。【结论】正常工作时,降低出水口压力,有利于降低进水口吸肥临界压力;将扩散段向着远离吸肥管一侧移动,有利于降低局部水头损失,提高喉部负压利用效率,提升极限工况下吸肥流量,降低吸肥临界压差,提升文丘里施肥器整体工作性能。

基于文丘里管湿天然气计量虚高系数数值模拟研究

针对湿天然气计量和实际应用工况展开虚高研究很少的问题,利用Fluent软件仿真模拟了单气相、单液相、气液两相在文丘里管内流动特性,提出了文丘里管内湿天然气测量虚高的数值模拟方法。运用ANSYS Fluent,参照现场工况设置模拟试验参数,仿真模拟不同工况下湿天然气通过文丘里管时的压差Δptp和等量的单相天然气单独通过时的压差Δpg,计算虚高系数,分析了虚高系数的影响因素,比较了数值模拟虚高值与现有不同虚高模型的计算结果的差异。CFD仿真研究表明:湿气文丘里的虚高系数值主要受压力与液相含量的影响,虚高修正系数随洛玛参数XLM的增大而增大,两参数成正相关。在工况压力较低时,虚高与洛玛参数XLM呈线性关系;当工况压力增加,虚高与洛玛参数XLM不单为简单的线性关系。研究结果可为湿天然气的计量提供参考。

文丘里气泡发生器气泡碎化机理研究

微气泡技术涉及到越来越多的领域,具有诸多优点,而文丘里结构能够增强湍流,促进高度分散的微小气泡和微气泡的产生。借助流体模拟软件FLUENT对文丘里气泡发生器中气泡行为进行模拟,了解了气泡在文丘里管中的运动行为,并根据模拟结果对气泡碎化机理进行了分析。结果表明,气泡的碎裂主要发生在扩散段,而速度梯度、涡流碰撞和压力的变化被认为是影响气泡变形和碎裂的关键因素,当气泡内、外部受力失衡时,气泡便会碎裂成微小气泡流向下游区域。该研究可为进一步研究传质起到指导作用,对工业应用有着借鉴意义。