流动阻力对螺旋溜槽分选流场的影响

螺旋溜槽是一种应用广泛的流膜重力选矿设备,矿物的分选是在只有几毫米的薄层流体中完成的,分选流体的流态对矿物的分选有着重要的影响,而流动阻力是影响流体流态和流场特征的重要因素。在螺旋溜槽分选过程中,影响流动阻力的主要因素有槽面粗糙度及矿浆黏度,为了探明流动阻力对于螺旋溜槽流场特征的影响规律,借助CFD技术对直径为1200mm的螺旋溜槽槽内流体流态与螺旋槽面粗糙度、矿浆黏度之间的关系进行了研究。结果表明,随着槽面粗糙度、矿浆黏度的减小(即流动阻力的减小),内缘流膜厚度呈减小趋势而外缘流膜厚度呈增大趋势,流膜形态内缘薄外缘厚的特征进一步加强;溜槽内缘层流区域的占比呈增大趋势,但所能达到的最大雷诺数有所增大;溜槽外缘最大切向速度呈增大趋势;二次环流区域呈向槽外缘扩充趋势,二次环流的强度呈增强趋势。研究结果可为螺旋溜槽表面摩擦系数及矿浆黏度的选择提供参考。

压力补偿滴头流动阻力分析与流量预测研究

为探究压力补偿滴头流动阻力产生的主要部位、变化及对滴头流量的影响,采用基于雷诺平均维纳-斯托克斯(RANS)模型的瞬态和稳态流固耦合计算方法,模拟研究了压力补偿滴头流体与弹性片之间的相互作用,分析了工作压力0~300 kPa范围内弹性片变形、流动阻力与流量之间的关系。结果表明:数值模拟能够准确预测一定工作压力范围内压力补偿滴头的流量,不同工作压力下滴头流量模拟值与实测值的平均误差为12.32%。弹性片的变形经历快速变形、缓慢变形和长期微小变形3个阶段。随着弹性片变形程度增加,迷宫流道压力损失占比逐渐减小,压力补偿腔和副流道压力损失明显增加。流动阻力主要发生在迷宫流道、弹性片与凸台之间,弹性片接触凸台前,流动阻力主要取决于迷宫流道的能耗,滴头流量随工作压力的增加而增长。弹性片接触凸台后,流动阻力为工作压力的线性函数,滴头流量在一定压力范围内保持恒定;主流道结构影响压力补偿滴头的最小补偿压力,副流道结构对压力补偿滴头的流量调节作用具有重要影响。

基于气热除冰的大型风电机组叶片内腔流动阻力优化研究

该文提出在叶片前缘腹板开孔优化叶片内腔流动阻力从而改善叶片除冰效果的方法。研究发现,前期开发的气热除冰系统在71.5 m长叶片中的工作流量仅1850 m^(3)/h,热平衡时叶片外壁玻璃钢区域平均温度仅0.42℃,无法满足叶片的除冰需求,且鼓风机存在喘振风险。通过对不同开孔方案进行研究发现,前缘腹板的开孔直径分别为30、40、50、60 mm时,鼓风机的工作风量分别为2230、2553、2970、3397 m^(3)/h,叶片外壁玻璃钢区域的平均温度分别为1.06、1.17、1.68、2.09℃。由于叶片外壁玻璃钢区域温度达到约2℃时具有较好的除冰效果,因此叶片前缘腹板开孔直径设计为60 mm。

陶瓷过滤器对浇注系统中流动阻力的影响

采用因次分析法,利用相似理论求得金属丝过滤器、泡沫陶瓷过滤器、直孔陶瓷过滤器流动阻力与相关因素之间的数理方程,由此可得到过滤器在浇铸系统中的截面放大公式,为精确设计含过滤器浇注系统提供了必要的依据。

大型板式热交换器传热板片结构特征对传热性能及流动阻力性能的影响

本文研究了板式热交换器4种板片结构设计参数。使用三维扫描仪测绘传热板片主换热区波纹截面形状,得到精确的三维数字模型。使用Fluent有限元分析软件进行数值模拟分析,得到波纹夹角、波纹深度、节距等结构特征传热板片传热性能及流动阻力性能的影响,并进一步分析波纹截面形状及传热板片成型对传热板片传热性能及流动阻力性能的影响,模拟结果表明:随着波纹截面夹角的增大,流动阻力性能明显下降,传热性能下降但变化较小;当波峰形状由圆角光滑过渡变为平台时,流动阻力性能明显提高,传热性能提高但变化较小,本文结论可以为板式热交换器设计参数优化提供参考。

流体流动阻力实验装置改造

对流体流动阻力实验装置进行了改造,舍弃了原设备的部分功能,但并不影响该实验装置的教学功能.相反,它不仅可以覆盖整个流体阻力实验的教学内容,而且使装置更美观、简便、耐用.

异形凹槽螺旋槽管传热及流动阻力的实验研究

在螺旋槽管的基础上开发出一种新型强化管-异形凹槽螺旋槽管,对5根不同结构参数的异形凹槽螺旋槽管的换热特性和流体动力学特性进行了试验研究,实验时Re在8000~30000间,所有实验数据均在管外冷凝条件下获得的, 对大量实验数据用多元线性回归法得到了具有较高精度的异形凹槽螺旋槽管的传热系数及摩擦系数的统计关联式,分析了影响异形凹槽螺旋槽管传热与流阻性能的主要因素,为换热器的设计及改造提供了理论依据.

微槽道内单相流动阻力与传热特性

对去离子水在微槽道中的单相流动阻力和传热特性进行了实验研究.结果表明,微槽道中的流动阻力特性及传热特性与常规尺度通道相比存在明显的差异,实验的fRe值高于传统理论预测值,并且随Reynolds数的增加而增大,而传热系数则明显小于传统理论预测值,分析表明微槽道的表面粗糙度对流动和传热有重要的影响.在热阻相同的情况下,提高工质的入口温度或增加热流通量,可减小实验段的压降.同时给出了层流区的流动阻力计算关系式.

不同湍流模型在管道流动阻力计算中的应用和比较

应用几种不同的湍流模型,模拟计算水力光滑管的沿程阻力系数。将计算结果与尼古拉茨试验结果进行比较,可见Spalart-Allmaras湍流模型与试验结果吻合得最好,即在5个不同雷诺数(Re)下,其计算结果的最大误差为1.65%。研究还表明,无论圆管内流体流动是层流还是湍流,流动阻力的大小主要由流体在壁面附近的速度分布决定。

内螺纹管内超临界水的流动阻力特性试验研究

在压力22.5~28MPa,质量流速600~1000kg·m-2·s-1,工质比焓800~3100 kJ·kg-1范围内,对超临界水在四头内螺纹管内的流动阻力特性进行了试验研究,得到了不同工况下内螺纹管流动阻力的变化规律,分析了压力、质量流速和工质比焓变化对内螺纹管摩擦阻力系数的影响。试验结果表明：超临界压力下质量流速对摩擦阻力压降有很大影响,但对摩擦阻力系数的影响很小;在拟临界区域摩擦阻力系数有阶跃式增长现象,且这种阶跃增长现象随着压力的增加而减弱。整理试验数据得到超临界水的内螺纹管摩擦阻力系数经验关联式,与试验值相比误差小于15%,为设计具有良好水动力特性的超临界锅炉提供可靠依据。

柴油机壁流式过滤体灰烬滤饼沉积流动阻力特性

根据灰烬滤饼沉积规律,结合单孔道模型,建立了壁流式过滤体灰烬滤饼沉积数学模型.该模型综合考虑了灰烬深床沉积和灰烬滤饼沉积阶段灰烬分布的影响,研究了灰烬滤饼沉积阶段过滤体流动阻力特性,包括各项流动阻力对总流动阻力的影响程度、流动阻力随灰烬分布的变化以及流动阻力随灰烬沉积量的变化.结果表明:过滤壁面流动阻力的影响程度最大,灰烬层流动阻力次之;沉积量为定值时,随灰烬堵塞段比例的增加,过滤体流动阻力逐渐降低;随灰烬沉积量的增加,过滤体流动阻力呈线性递增.计算结果与试验结果较为吻合,表明该数学模型能够较合理地描述灰烬滤饼沉积阶段流动阻力的特性.

真空条件下蒸汽横掠水平降膜管束的流动阻力

建立了蒸汽横掠带有液体降膜流动的水平管束流动阻力实验台,对影响流动阻力的因素与规律进行了实验研究。实验在绝对压力为12～31kPa的真空条件下进行,对应的水蒸气饱和温度为50～70℃,模拟了大型海水淡化装置中水平管降膜蒸发器的流动过程。实验结果显示,蒸汽掠过带有降膜流动的水平管束的压降远大于蒸汽横掠水平管束的流动阻力,流动阻力系数不仅与蒸汽流动Reynolds数有关,还与液体在水平管上降膜流动的Reynolds数有很大关联。提出了正三角形排列管束的蒸汽横掠降膜流动管束的阻力关系式。

不稳定条件下水平管单相水流动阻力特性实验研究

针对不稳定流动(脉动流)条件下的实时阻力特性进行了实验研究。研究表明:脉动流造成了摩擦压降特性的改变,摩擦压降随流动波动而波动,且二者存在相位差。分析可知,加速度对摩擦压降产生较大影响,相同大小的流速和加速度下,加速度方向不同时,摩擦压降也不同,加速度为正时,摩擦压降较大,加速度为负时,摩擦压降较小,加速度为0时,摩擦压降为唯一值。在理论分析的基础上,拟合了适用于脉动流条件下的实时摩擦压降计算关系式,拟合结果和实验结果符合良好。

空气滤清器流动阻力与噪声特性的仿真和优化

应用计算流体动力学和声学有限元方法分别对空气滤清器的流动阻力和噪声特性进行了仿真分析。其中还专门研究了滤芯的流阻特性和吸声特性。最后对空气滤清器进行了降噪优化,并重新评估了优化后的空气滤清器的流动阻力特性。

开孔折流板流动阻力特性

为了开发研制新型高效换热设备,针对新提出的一种开孔折流板强化传热方式,对流动和传热状况进行了实验研究。设计和建立了一套流动阻力特性试验装置,对流体流经交错布置多个开孔折流板的矩形通道时的阻力特性进行了测试。通过所引入的参数f/f0比较了折流板开孔与不开孔情况下阻力系数的变化特点。实验结果发现:折流板开孔后的阻力系数变化趋势基本相同;对于开孔密度分别为0.42%、1.41%和2.51%的折流板,在一定的Re数范围内其阻力系数将大于未开孔折流板。其余折流板的f/f0均小于1,且开孔密度越大,阻力系数减小的程度越高。Re数等于3000左右f/f0出现极大值。综合比较传热实验结果发现,设置开孔折流板是一种有效的传热强化措施。

水平管道内冰浆流动阻力特性实验研究

冰浆是一种能量密集型相变流体,掌握管道内冰浆的流动特性对于冰浆介质的工程推广尤为关键。以水平管道冰浆输送系统为研究对象,基于固液两相流非牛顿流变理论和实验测试相结合的方法,研究了在不同输送速度、不同冰粒子浓度及不同管径时冰浆流体所表现出的非牛顿流变特性和阻力特性。研究结果表明,冰浆流动的流变特性满足幂律流变特征,其流变系数随着冰粒子浓度及管道直径的增大而增大,而流变指数的变化规律则与流变系数相反。与此同时,流变参数的改变直接影响冰浆流动的阻力特性分布。当流速较低时,随着流变系数的增大及流变指数的减小,冰浆流体管道流动的阻力系数表现出显著的差异性。

V形微槽内沸腾液体的流动阻力特性

本文报道纯工质在V形微槽内流动沸腾的流动阻力特性，给出了实验结果，并与有关报道的结果进行了比较，分析了流速和微槽结构参数对流动阻力特性的影响。

疏水缔合聚合物建立流动阻力机理研究

利用填砂管模型流动实验,研究了疏水缔合聚合物与超高分子量聚丙烯酰胺溶液在高渗透多孔介质中建立流动阻力的能力和机理。与超高分子量聚丙烯酰胺相比,疏水缔合聚合物在高渗透多孔介质中能够建立较高的阻力系数和残余阻力系数;疏水缔合聚合物在多孔介质中可形成超分子聚合体结构,这是其能够建立较高的流动阻力的主要原因。

悬索桥主缆通风干燥空气流动阻力的实验研究

研究了空气在悬索桥主缆中的流动阻力问题 ,给出了沿程阻力系数的计算方法和局部阻力系数的实验值 ,为悬索桥主缆采用通风干燥防锈新技术的应用提供了设计依据。

燃煤电厂SCR烟气脱硝系统拦截滤网磨损与流动阻力实验研究

烟气拦截滤网对飞灰的耐磨蚀性能和引起的流动压降损失会影响拦截滤网系统稳定安全运行,进而影响选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统催化剂床层的安全运行。为了解飞灰质量浓度对拦截滤网冲蚀磨损影响及流动阻力特性规律,搭建冷态模拟实验台,对材质为316、316L、2Cr13 3种不锈钢滤网在不同飞灰质量浓度下的磨损性能进行了实验研究,采用一元线性回归,拟合得到不同材质滤网磨损速率与飞灰质量浓度的经验关联式;同时测定了2种不同脊角316L滤网在不同飞灰质量浓度及流速下的流动阻力压降。结果表明:拟合关联式中,3种滤网的浓度系数均在1.006 7~1.116 9;实验条件下,2Cr13滤网的耐磨损性能最佳,316滤网次之,316L滤网最差;滤网流动阻力压降随时间的延长而趋于平衡;流速一定时,随着飞灰质量浓度的增大,平衡所需时间有所缩短;在相同条件下,脊角为90°滤网布置方式的流动性能优于60°的滤网布置方式。研究结果可为工程中SCR脱硝系统拦截滤网的设计、选型提供研究基础和理论参考。