底吹钢包内离散气泡运动及界面波动对脱硫行为影响

为了分析钢包内离散气泡和界面波动对脱硫效率的影响,本文采用数值模拟法,选择大涡模拟和离散相模型,结合界面追踪法建立三维瞬态渣-金-气三相流模型,模拟气泡行为及渣层变化规律,同时利用相间传质求解发生于钢包内渣-金界面处的脱硫过程.本模型设置压力为101.325kPa,反应温度为1873K,考虑了气泡运动、变形、破碎、碰撞等行为对脱硫的影响,为预测底吹钢包搅拌过程的脱硫、卷渣及气泡行为提供了理论依据.计算结果表明,初始直径为0.001m的气泡吹气稳定后最大直径达到0.009m,并且随着吹气量的增加,硫的传质速率也不断增大,且喷嘴上方渣-金界面处的脱硫速率较快.

气体润滑减阻研究综述

在我国“碳达峰、碳中和”战略背景下,气体润滑减阻作为一种流动控制节能与降碳方法,可有效降低船舶航行阻力,对我国船舶及航运业的低碳发展意义重大。本文介绍了气体润滑减阻研究的国内外背景及意义,阐述了气体润滑减阻的定义及分类方式,特别是提出了基于气液两相界面形态与减阻机理的离散气泡减阻和连续气层减阻分类方式,并在此基础上分别梳理了离散气泡减阻和连续气层减阻在减阻特性、减阻机理、两相流态及其影响因素等方面的进展情况,总结并展望了气体润滑减阻的研究现状和该领域的未来发展趋势。

底吹钢包气-钢-渣三相流过程离散-连续转化及联合算法

针对底吹钢包内气-钢-渣三相流过程中小尺度离散气泡和较大尺度自由界面共存的问题,本文采用离散气泡模型模拟小尺度气泡,而对较大尺度气泡和渣层的上下表面则采用界面追踪法直接求解,并采用大涡模拟方法以更好地描述其中的非稳态流动规律.同时,建立离散气泡和大尺度连续气体的转化模型,实现离散-连续联合的多尺度多相流数值计算方法.模型可以同时完整地描述大尺度连续界面和小尺度离散气泡的运动行为;较完善地揭示了小尺度离散气泡的合并过程,离散气泡和连续界面的相互作用及聚合过程,大尺度气泡的运动、变形及合并破碎过程,渣层波动、渣滴及渣眼的形成及演变过程等,并对比实验结果验证了模型的可靠性.

气泡对点蚀状态管道冲刷腐蚀的数值模拟

在冲刷腐蚀过程中,点蚀坑的存在使管道的受力状况发生变化,离散相气泡会加速管道的腐蚀。用FLUENT模拟了点蚀坑存在条件下离散相气泡对管道的腐蚀情况和管道受力情况,得到管壁受到的压力和剪切力以及气泡对管壁的冲刷腐蚀程度,可以看出在点蚀迎流面受力状况最差,受到的腐蚀也最严重。