凸舌油槽对摆线转子泵脉动特性的影响

为了改善摆线转子泵流场脉动特性,建立一种具有增加极限进出油面积的凸舌油槽结构模型。采用数值模拟方法,对凸舌油槽结构的摆线转子泵模型内部流场进行计算,分析了凸舌油槽结构对转子流体内部齿顶处、齿根处及最大啮合容积处压力脉动的影响,研究了转子轴向压力不均匀度以及轴向流场特性。结果表明:凸舌油槽结构能够有效改善摆线转子泵流场压力脉动;在齿根处压力脉动下降约25%,最大啮合容积处压力脉动下降约54. 2%,对齿顶影响不大;齿根处轴向不均匀度约3. 5%,齿顶处约17. 9%,最大啮合容积处约3. 1%;齿间容积越小,轴向流动阻力越大,使得高压流体沉积,导致轴向存在不均匀度。

电站锅炉SCR脱硝系统现场运行优化

对某电厂600 MW机组选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)装置进行了现场运行优化试验研究。通过对喷氨系统进行优化调整以改善催化剂出口NOx和NH3质量浓度分布,现场试验结果表明:A反应器出口NOx质量浓度分布的均匀性有了明显的提高,其相对标准偏差由46.4%减少到14.8%;NH3与NOx物质的量之比偏差也明显减少,有24个测点(80%)的NH3与NOx物质的量之比在±5%的范围内;相应的,在确保氨逃逸不超标的情况下,脱硝率由77%提高到82%。

气氮热沉流场均匀性模拟研究

热沉是空间环境模拟器中的重要分系统。文章主要介绍了热沉主管、支管、支管间距等关键结构因素是怎样影响气氮热沉流场的均匀性。研究方法采用目前常用的数值模拟,在计算机上借助成熟的有限元分析软件(ANSYS)实现模拟计算的过程。在计算时选用ANSYS中的Fluent计算模块,计算模型采用的是K-#模型。通过模拟计算,得到这些关键结构因素对气氮热沉流场均匀性影响规律。利用这些规律,为热沉结构设计提供参考依据,同时为研发出性能优越的环模设备做出贡献。

侧进风盐泥干燥室的流场仿真及结构改进

为解决侧进风盐泥干燥室内干燥不均匀问题,采用数值模拟、实验研究的方法进行结构改进。基于标准k-ε模型和多孔介质模型对干燥室流场进行数值模拟,测量了风速及干燥后盐泥的含水率,根据结果对干燥室结构进行改进。结果表明:原结构干燥室内热风流动的动力来源主要依靠初速度,在干燥室内流动扩散并产生各种扰动,气流不均匀系数较大,干燥后的盐泥含水率较高且不均匀;改进结构后的干燥室内部形成的压力梯度成为热风流动的驱动力,使热风穿过盐泥层向上运动,气流不均匀系数小,干燥后的盐泥含水率低且较为均匀。对比原结构,改进结构后的干燥室内部气流不均匀系数至少下降27.6%,干燥后的盐泥含水率下降4.48%,含水率不均匀系数下降8.4%。

基于流场多变的SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

为解决负荷变化直接影响脱硝系统入口烟气流场,导致喷氨匹配较差,造成脱硝系统出口氨逃逸率升高而引起空气预热器堵灰等问题,对某电厂600 MW机组选择性催化还原(SCR)装置,在600MW负荷下进行了现场喷氨优化调整试验,并基于流场多变,对现场优化调整试验后的效果,在320MW工况下进行了验证试验。结果表明:喷氨优化后,反应器A、B出口的NO_x质量浓度分布均匀性均有明显提高,其相对标准偏差分别由27.8%、20.2%降低到16.2%、14.6%;在脱硝效率和氨氮摩尔比变化幅度不大的情况下,反应器A、B两侧的平均氨逃逸率分别下降了63.6%和64.3%,优化效果显著;320 MW负荷下SCR反应器出口NO_x质量浓度分布仍然不均匀,其相对标准偏差增大,且在氨氮摩尔比一定时其脱硝效率低于600 MW工况,与理论方法分析的结果相比实际测试脱硝效率值偏低。建议改进或优化脱硝系统进口烟道的整流装置实现流场均匀,以改善脱硝系统出口NO_x分布的均匀性,降低氨逃逸率,同时提高脱硝效率。

流量调节阀特性模拟及对燃气分配不均的影响分析

采用流量调节阀可实现调压器降压及稳压功能,还能够精确调节燃气流量,有望解决燃气调压系统供气不均问题。本文应用Fluent软件对线性消音流量调节阀进行了模拟研究,获得了符合调节阀流量特性的特性曲线,针对不同开度进行了流场和流线分析,结果发现小开度是造成燃气流动不稳定的主要原因,而阀腔后部的圆柱流道结构也是造成能量和压力损失的主要原因。在此基础上,运用Aspen Plus模拟了在入口压力和流量波动时,为保证出口压力稳定的调压策略,为解决燃气输配管网系统的分配不均问题提供技术支持。

百万吨级CO_(2)捕集烟气集成处理塔流场模拟及优化

胜利发电厂100×10^(4) t/aCO_(2)捕集与利用工程是目前国内规模最大的电厂烟气碳捕集工程。为精简工艺流程,降低工程成本,拟将此工程中CO_(2)捕集工艺流程设备合并为一个设备,即烟气集成处理塔(简称IPT)。IPT内有多个填料段,烟气在各填料段内能否均匀分布,是IPT的核心性能之一。使用有限元分析对内流场进行模拟,并指导塔相关结构的优化改进。优化后的IPT,其预处理段的分布均匀度提升了41.4%,处理段的分布均匀度提升了56.3%,干燥段的分布均匀度提升了32.2%,效果显著。

非均匀栅距对压缩机叶片非定常气动力影响的三维数值研究

对非均匀栅距叶片排的轴流压缩机进行了三维数值模拟研究,着重探讨了动静相干对压缩机动叶表面非定常气动力的影响。结果表明:不同非均匀栅柜分布结构组合构成的新型"时序效应"有助于降低动叶所受到的非定常激振力。此外,通过频谱分析发现,非均匀栅距结构将动叶在单一频率下的较大激振力分散到几个频率处,从而降低了单一频率下的激振力。

矩阵式烟气取样技术在不均匀流场烟气测量上的应用

火电厂烟道属于大截面烟道,由于锅炉结构的限制,烟道流场分布不均匀。尤其是脱硝出口烟道,普遍存在着催化还原反应不均匀、烟道直管段短的问题,烟气浓度场分布不均匀。在流场不均的烟道,单点取样测量的烟气数据不能代表烟气的实际参数,不能作为生产运行调节的参考依据。本文通过对比几种应用于烟气取样的典型取样技术,提出了适用于不均匀流场烟道的矩阵取样技术,为火电厂烟气取样分析提供指导。

双风机并联机站局阻特性研究

为探究双风机并联机站局部阻力特性、完善机站局部阻力及其系数的计算公式,以实际矿井通风机站为工程背景,在分析机站流场能量损失机理的基础上,采用物理模型实验和数值计算相结合的方法,分析了机站入口分流、出口汇流的断面速度不均匀程度与机站阻力损失的关系,同时对不同宽高比的矩形断面进行多工况模拟。结果表明:断面速度不均匀性越大,速度分布重组造成的阻力损失越大;确定了机站局阻计算所需参数的合理测定位置,得出机站局阻系数计算时的综合影响系数Kc随风机工况增大而增大、随断面宽高比A增大而减小,并呈现较好的线性关系。研究结果可为多级机站通风系统通风阻力特性分析以及工程优化设计提供参考。

电磁流量计在疏浚管道流速测量中的误差及修正

为解决当前疏浚船上电磁流量计测速过程中假设磁场均匀及无法实时标定的问题,本文提出一种新的磁场强度计算方法以克服应用过程中由上述假定所带来的局限性。该方法使用船上射线源密度计测得的含率及其变化率,分别作为计算电磁流量计磁场变化的输入变量,从而得到计算时变电磁场的磁场强度的两部分,据此对电磁流量计的测量流速进行修正。通过疏浚工程中实际测试,流速的平均计算误差能够降低为5.51%。本文方法为提高电磁流量计测量的准确性和可应用范围提供了实践基础。

锅炉SCR脱硝系统非典型优化试验研究

对某发电厂600 MW机组SCR(选择性催化还原)装置进行了优化调整试验研究。经过600 MW负荷时SCR系统优化调整后,A和B反应器出口NOX质量浓度分布的均匀性有了明显提高,其相对标准偏差分别由57.1%和50.7%减少到16.6%和15.1%。但在300 MW负荷工况时,出口NOX质量浓度相对偏差分别为40.6%和40.0%。试验研究发现2种工况下反应器入口烟气流场出现相反的分布趋势是造成脱硝优化调整结果出现偏差的主要原因,优化各燃烧器风/粉配比及反应器入口导流板的式样是解决该非典型脱硝性能偏差现象的有效方法。

非等温液-液对置撞击面温度分布均匀性

对不同条件下非等温过程液-液对置撞击后形成的气液混合撞击面的温度分布均匀性进行了研究。以温度不均匀系数和撞击面温度分布作为评价标准,利用Mixture模型数值模拟撞击过程,并基于平面激光诱导荧光(PLIF)技术进行可视化测量实验验证计算模型。通过对不同的喷嘴出口速度(v)、喷嘴对置间距(L)以及湍动能等条件下撞击面温度分布进行研究。结果表明,喷嘴直径和喷嘴对置间距一定时,增加喷嘴的出口流速,则温度不均匀系数整体呈下降趋势;喷嘴直径和喷嘴出口流速一定时,非等温液-液对置撞击后形成区域温度场分布随喷嘴间距的增加,其温度分布区间呈减小趋势。L=3D时,温度的分布区间最小,温度场分布最均匀。湍动能的分布曲线越平稳,液-液对置撞击后形成的气液混合撞击面的温度分布越均匀。

600 MW燃煤机组MGGH烟道系统优化设计

采用FLUENT软件对某600 MW燃煤电厂中间热媒介烟气换热器(MGGH)烟道系统的流场进行模拟,并通过加装导流装置对脱硫塔和MGGH入口及相关烟道流场进行优化,探究新增导流装置对其内部流场的影响。结果表明:MGGH烟气冷却器与烟气再热器压降的数值模拟数据与试验数据吻合。通过加装导流板,可以保证系统内脱硫塔入口、烟气冷却器与烟气再热器入口截面处大部分区域内的烟气速度不均匀度在±0.2内,入口速度偏差系数均低于10%。合理的导流板设计能有效消除弯头以及变截面烟道引起的涡流及流场分离现象,使烟气更均匀地进入MGGH及脱硫塔。

VLCC靠系泊青岛海业油码头的风险和对策

青岛海业油码头水域是不均匀流场。为提高VLCC靠泊和系泊该码头的安全性,使其靠泊和系泊过程所受外力皆在可控范围之内,减少不必要的航行、靠泊和系泊风险,有必要对船舶航行、靠拢和系泊过程中船舶所受的水流力进行量化。根据流体力学的原理,得出船舶在海业油码头水域不均匀流场的不同位置、不同时段所受的水流力,以及由此导致的船舶运动变化,进而推导出船舶在相应的拖轮、系缆配置下最佳的靠泊窗口期。运算量化结果表明,大潮汛期间,船舶入泊的窗口期为高潮前1小时和高潮后40分钟之间;系缆和系泊期间,6条拖轮中的5条应置于船首外档,全力顶推,防范船首受内开流的作用离开码头。

覆冰环境下输电导线外流场数值模拟与分析

利用基于有限体积法的流体数值模拟软件FLUENT研究了覆冰气候环境下输电线路导线的外流场,分析了导线周围气流场的速度场、温度场、压力场分布规律,并分析了覆冰过程所涉及的参数(风速、环境温度、导线温度、导线半径)对各场的影响。在实际情况中,导线迎风区域容易覆冰,背风区域不易覆冰,通过对外流场中速度场、温度场,压力场的分布规律和特征分析总结,揭示了导线不均匀覆冰的规律和机理。同时,对覆冰过程涉及参数的影响分析揭示了直径较小的导线容易覆冰的原因。