大型泵站前池水流流态的模拟

泵站前池水流常有如表面漩涡、大尺度回漩等不良流态的存在，为准确模拟其流态，可采用以弗汝德模型为基础，加大水流流速来进行模拟．模型比λ＝1：8的泵站前池模型的试验结果表明，将弗汝德模型水流流速提高约0．5倍，相当于流速比尺λ＝λ0.3能得到较为满意的前池流态模拟。

基于流态物理模拟试验的煤粉排出机理研究

为研究煤层气排采过程中煤岩组分对煤粉产出的影响,开展了单相流驱替煤粉产出的流态物理模拟试验,通过改变单相流驱替流速及围压的大小,分析了型煤样品中不同煤岩组分条件下煤粉的动态产出规律。结果表明:随流速及围压的增加,煤粉产出均有增大的趋势;黏土含量越高,煤粉产出量越大,且产出煤粉受驱替流速变化的影响越大;镜质组含量越高,围压的增大会使煤粉的产出速率减小,且产出煤粉受围压变化的影响越大;围压不变,随驱替流速增大,煤岩渗透率有增大的趋势,且流速越大,不同煤样渗透率变化趋势越接近。煤中黏土矿物可显著影响渗透率,黏土矿物含量越高,渗透率提升速率越快;流速保持不变,随着围压的增大,煤岩渗透率有降低趋势;同时,较低的黏土矿物含量无法有效地聚合分散的煤粉颗粒,表现为渗透率持续降低。

泵站直边正向前池流态模拟与泥沙淤积预防措施

针对从高含沙河道取水的大型泵站直边正向前池泥沙淤积导致前池调节能力下降、泵站运行效率低下等问题,利用ICEM-CFD软件构建原型前池结构三维模型,采用FLUENT软件基于Standard k-ε湍流模型对前池流态进行模拟分析,并针对不良水流流态提出增设导流墩与压水板2种优化措施。结果表明,数值模拟结果与实际调查情况相一致,前池水流流态紊乱,泥沙淤积较严重,八字形导流墩可在一定程度上削减主回流区范围,但对前池水流仅起到分配作用,流场分布无明显改善;45°压水板能有效改善前池主流效应,两侧回流区明显减弱,在改善前池泥沙淤积问题的同时保证了水泵有利的进水条件。

低磷浓度下鸟粪石结晶成粒及反应器流态模拟

为扩大鸟粪石(MAP)结晶成粒技术的应用范围,对低磷浓度下MAP成粒最优条件进行了研究.试验得出该技术应用的磷浓度应大于50mg/L,并在此基础上研究得到低磷浓度条件下MAP结晶成粒的最佳条件:pH 9.0,磷氮物质的量比1:8.此时生成的MAP平均粒径为0.56mm,总体积生长率为4.95cm^3/h,纯度可达99.9%.为进一步优化流化床反应器中MAP成粒条件,利用CFD商用软件(Fluent 6.3)对反应器流态进行了模拟.结果表明:MAP流化床反应器的生长区能够形成明显的自下而上的水力分级,截面流速也较为均匀,有利于颗粒的生成,但沉淀区和进水区存在死区、涡流等不利条件.因此,有必要改进生长区和沉淀区的连接方式以及进水管的分布,以获得更为优质的MAP颗粒.

抽水蓄能电站上水库流态CFD模拟分析

运用CFD软件Flow-3D和RNGκ-ε湍流模型模拟分析了抽水蓄能电站上水库的进/出水口位置及其形状对流态的影响,并模拟分析了某抽水蓄能电站上水库的流态变化,提出了优化建议。结果表明,上水库圆形库面、进/出水口前设置较长引水渠流态较好且利于主流扩散,当进/出水口两侧有一定距离时可减小环流对库岸的冲刷。

大型泵站高位井平面流态模拟

本文应用了N-S方程的混合有限分析法与交错网格的思想,模拟了上海市合流污水治理二期工程M2污水泵站高位井的平面流场。数值模拟结果与实测数据基本吻合。

磷酸铵镁结晶-沉淀反应器构建与流态模拟

构建了套筒式机械搅拌磷酸铵镁结晶-斜板强化沉淀反应器用于处理高浓度氮磷废水,并回收磷酸铵镁晶体.考察了搅拌转速、水力停留时间以及颗粒碰撞总次数(GT值)对运行效果的影响,并利用计算流体动力学软件(Fluent18.1)对反应器流态进行了数值模拟,分析了反应器结构设计的合理性,为磷酸铵镁结晶-沉淀反应器设计及运行提供技术参考.结果表明,反应器在转速为250r/min、水力停留时间为0.375h、平均GT值范围在14000~20000之间时,氨氮的平均回收率为76.00%以上,磷的平均回收率为97.00%以上,晶体的平均粒径达到20.515μm,出水浊度一直稳定在2NTU以下.扫描电镜以及X射线衍射分析表明,沉淀物为纯净的磷酸铵镁.反应器内不同区域的水力分级明显:混合反应结晶区流态为湍流区,缓冲区和磷酸铵镁收集区流态为过渡区,固液分离区流态为层流区.反应器的流态特征表明,在适宜的运行参数下该反应器的结构设计满足晶体形成、生长与固液分离的水力需求.

基于CFD的化工管道内介质流态模拟

以某炼化企业一套200万t/a连续柴油加氢装置中加热炉出口至反应器入口之间的管道P1110为例,借助CFD软件对该管道内介质进行了流态模拟,并研究了易发生冲刷腐蚀的管道部件如异径管、三通接头、弯头等部位的流场特性。结果表明,流体流经管道部件后,其流态会发生较大变化,导致管道易发生冲刷腐蚀。

平原河网地区泵闸枢纽流态精细化数值模拟

以典型平原河网地区上海市浦东新区拟建的赵家沟东泵闸工程为研究对象,分别采用准三维MIKE3和仿真三维FLOW-3D两种三维数值模拟软件对枢纽下泄水流流态进行模拟,并根据已有的平面二维MIKE21模拟结果和物理模型试验结果,对两种软件三维水动力数值模拟结果的合理性进行分析。结果表明:准三维MIKE3无法满足泵闸流态精细化模拟的需求,其模拟结果与物理模型试验结果存在差别,而仍与平面二维MIKE21模拟结果类似;仿真三维FLOW-3D模拟结果与物理模型试验结果接近,更加精细合理,可应用于类似水利工程设计研究中流态的精细化数值模拟。

改进边界条件的非恒定流模型在城市河流橡胶坝流态模拟中的应用

文章对传统非恒定流模型的定边界条件进行改进,引入动态边界条件对模型进行改进,并考虑动态边界条件的非恒定流数学模型对辽宁中部某城市河流橡胶坝段的流态进行数值分析。分析结果表明:相比于传统边界条件模型,改进边界条件的非恒定流数学模型更适合橡胶坝段河流流态的数值模拟。研究成果可为具有动态边界条件的城市段橡胶坝流态数值模拟提供方法参考。

CFD软件在工程流体数值模拟中的应用

阐述了CFD商用软件的工程应用 .用FLUENT软件进行了典型测试问题———钝体绕流数值模拟 ,经过与相关文献比较 ,其计算精度和模拟流态完全令人满意 .对于绝大多数工程流体问题 ,从工程实用的角度来说 。

矩形雨水泵站设计及其三维流态模拟

市政雨水泵站水流条件是通过流速、角度来控制的,属于理论结合经验设计,泵站形式以"酒瓶形"居多。文章以实际工程为列,介绍"矩形"雨水泵站的设计并结合计算流体力学软件FLUENT,对雨水泵站进出水流态进行数模计算,以更直观的表达形式来验证泵站工艺设计的合理性。

泽城水电站导流泄洪洞流态模拟试验及应用

泽城水电站导流泄洪洞出口河道段狭窄、险峻,泄流流态异常复杂,沿河段消能防冲设计难度大。为验证泄洪洞体型及布置方式的合理性,设计、实施了流态模拟试验,结果表明:泄洪洞过流能力略大于水力学计算结果,出口水头可以满足规范要求,在汛限水位、设计水位、校核水位三种工况下,挑角在20°至25°之间均合理。据此为设计修改提出了有益的建议。工程试运行实测数据与试验数据基本匹配,效果良好。

某大坝溢流坝段水流演进三维数值模拟分析

本文采用VOF法和k-ε双方程紊流模型耦合的三维数值模拟方法,对某大坝溢流坝段的水流演进进行模拟计算。文中针对泄放设计洪水和校核洪水两种工况下溢流面水流的水深、流速及压强等流态信息进行水力分析计算,该方法相比于传统经验公式可以更加准确地描述溢流面水流状态,相比于水工模型试验方法更加快捷、经济。此研究为大坝溢流坝段的后续大修加固处理提供良好的设计依据,同时可为其他类似工程提供借鉴。

SJT河河口湿地水流演进三维数值模拟分析

本文采用VOF法和k-ε双方程紊流模型耦合的三维数值模拟方法,对SJT河河口湿地的水流演进进行模拟计算。文中针对10年一遇洪水工况下湿地的水深、流速等流态信息进行水力分析计算,以此评价洪水对于湿地植物的破坏情况。该方法相比于传统经验公式,可以更加准确地描述湿地水流状态,同时相比于水工模型试验方法更加快捷,研究为后续湿地设计提供了良好的依据,同时可为其他类似工程提供借鉴。

进气系统稳态流模拟和低流阻进气道的研制

为提高6110型直喷式柴油机的性能指标,本文运用进气系统稳态模拟试验的基本原理和分析计算方法,用容积法对进排气流进行模拟计算,研制了低流阻、强涡流的进气道出口结构.

超磁分离机进水口CFD最佳流态模拟分析研究

针对大水量的超磁分离机在进水口布置方面存在的问题,为避免在工程设备安装过程中因混凝箱体与超磁箱体错位对接造成的水流不均,影响磁盘间过流速度,导致处理效果变差。本文以25000 m^(3)/d超磁分离机为例,分析了数值模拟,确定了最佳的流态为接近垂直分布流,最佳流速控制在0.45 m/s以内,既能有效避免磁性絮体的沉积,又能均匀分布水流到磁盘组间隙内部,为工程应用安装提供了理论支撑。

导流式移动床生物膜反应器流速选择及流态分析

水力条件对反应器内生物膜的生长及流态形式起着决定性作用。实验分别用0.15,0.25,0.35 m/s的水流流速对内径为44 mm的管状生物膜反应器进行水力冲击,观察不同生物滤料的挂膜情况,并利用计算流体力学软件对导流式移动床生物膜反应器流态进行数值模拟。结果显示,在低流速的水力冲击下,生物滤料的挂膜效果最好,平均厚度约为70μm,且不同结构生物滤料的挂膜情况无明显差异;反应器的模拟曝气速度为0.6 m/s时,其内部的综合流动及挂膜效果最佳。因此可知,生物膜的生长情况与同种材质生物滤料的结构形状无关,但与滤料所处的水力情况有关,膜厚度随着水流速度的增大而减小;移动床生物膜反应器的曝气量大小及结构形状是影响其流态的重要因素。本研究可以为此类反应器的设计与高效运行提供基础数据。

灌浆套筒注浆浆料流态及力学性能分析研究

灌浆套筒作为钢筋连接技术被广泛应用于装配式建筑结构中,但在灌浆套筒过程中,容易产生灌浆缺陷的问题,进一步影响装配式建筑结构的整体抗震性能。因此有必要从理论层面出发,为灌浆套筒的标准化作业提供指导,有效减少灌浆缺陷问题。对单支套筒连接和连通腔连接模型进行流体模拟计算,以研究灌浆套筒时浆料的流态变化形态,从而预测灌浆缺陷位置。流体模拟计算结果表明:在单支套筒中,钢筋与套筒内壁的间距对灌浆料的流速与压强影响程度较小,但当注浆流速过高时容易在间距范围内出现湍流现象。对于连通腔连接模型而言,采用单排和梅花形套筒布置模型有利于灌浆料的出浆,而采用双排套筒布置模型容易在套筒边角位置形成灌浆缺陷。通过理论计算,推导出砂浆封仓时封边层的最小厚度计算值,并将最小厚度计算值与经验值进行对比。灌浆套筒施工时,应严格把控封边层厚度,并将注浆流速控制在合理的范围内,以减少灌浆缺陷,提升灌浆质量。

基于二维浅水动力学模型的辽宁省典型河流橡胶坝段流态分析

文中结合二维浅水动力学模型对辽宁省典型河流橡胶坝段的流态进行模拟分析。分析结果表明:由于橡胶坝的雍水作用,其上河道内水流流速及流向稳定,其下水流流速加快、流向变化增大,在下游礁石处产生扰流作用。研究成果可为为进一步分析水文站断面附近橡胶坝对水文监测的影响提供数据支撑。