Numerical Method for Heat and Mass Transfer in Air Washer——3.Two-phase Flow in Eliminator

Numerical simulation method is applied in the study oftwo - phase flow dynamics in the eliminator of air wash-er. The carrier phase (air) is treated in Eulerian frame,the water droplets are tracked in the Lagrangian frame.A three - dimensional unsteady two - phase flow model isdeveloped. With the help of FLUENT software, air-stream velocity field and water droplets trajectories havebeen illustrated when their mixture passing through tra-ditional folded eliminator. The result of the simulationcan be used to investigate the mechanism of

拖曳阵列流致噪声的混合高斯建模与抑制

湍流边界层压力起伏导致拖曳阵列流噪声难以精确建模与抑制,为此分析了拖曳阵列流噪声的产生机理与统计特性。针对非高斯分布的拖曳阵列流噪声,发展了混合高斯模型建模方法,同时建立了多通道的拖曳阵列中声源信号的低秩模型,并对流噪声和声源信号模型中的参数通过期望最大算法进行求解,最终实现了水听器接收信号中的流噪声与声源信号成分分离。对实际湖试数据进行流噪声抑制与目标方位估计,结果表明,在不影响定位结果的前提下,最大旁瓣级抑制达到8~10 dB。

输毛管中流场状态对纤维丝束开松处理效果的影响

纤维输毛管的设计对粘胶纤维或Lyocell短纤维丝束的开松效果至关重要。为了探究纤维丝束在输毛管中的开松机理以及管道内流场状态对纤维运动状态的影响,采用三维建模软件建立输毛管流场模型,在商用软件Cradle CFD中建立纤维丝束模型结合流场进行耦合计算,研究分析了2000根长度为38 mm纤维丝束在输毛管中的运动过程。结果表明:在输毛管中纤维丝束受到流场作用的差异形成了纤维丝束运动的速度差,这是纤维丝束开松的主要原因;输毛管的竖直圆形管道处存在较大的压力梯度,使纤维丝束整体受到压力差异,也为纤维开松创造条件;输毛管的锥型管位置处的速度场较复杂,有利于纤维丝束开松;管径的变化导致产生漩涡,阻碍了纤维的输送。研究结果可为化纤与纺织行业输毛管设计提供参考。

气水两相渗流及封闭气的形成机理实验研究

四川盆地天然气藏多数属于有水气藏。随着气藏的不断开发 ,地层压力不断下降 ,导致了边水推进和底水上升 ,严重影响了天然气的产量和气藏的采收率。四川盆地天然气藏地质情况复杂 ,储层非均质性强 ,水侵形式多种多样 ,开发难度极大。本文根据四川盆地有水气藏的实际情况 ,以铁山 2井 3号样品和卧 116井 114号样品的铸体薄片所代表的孔隙结构为背景 ,利用现代激光刻蚀技术 ,研制了均质孔隙和裂缝—孔隙模型地层的气水两相可视化人工物理模型。开展了气水两相渗流及封闭气形成机理试验 ,研究了两种模型中的水驱气机理 ,水沿裂缝的推进和变化规律 ,封闭气的形成方式 。

底水油藏水平井沿程水淹识别

水平井沿程的不均匀见水主要是由地层非均质性和井筒压降所致。利用贝克莱—列维尔特方程和井筒压降方程,针对裸眼完井的水平井,建立了底水油藏水平井井筒变质量流与地层两相渗流的耦合模型,通过该模型可以求解地层中不同渗透率分布时水平井井口在不同时刻的含水率,通过对高渗透带的渗透率、宽度和位置进行敏感性分析,研究水平井见水的影响因素。根据塔河油田某井的实际资料建立地质模型,调节井筒沿程高渗透带位置,绘制了含水率随时间变化的图版,通过与实际含水率变化曲线相比,确定井筒沿程的高含水率位置。结果表明,高渗透带位置是影响水平井井口含水率变化的主要因素,通过井口含水率的变化曲线可以反求高渗透带的大致位置;封堵沿程高含水带,还可有效降低井筒跟端底水脊进程度,从而进一步降低井口含水率。

毛细管内气液两相流动的CFD模拟

毛细管精馏是一种分离共沸物系的新型分离技术,它利用毛细管的固-液相互作用来改变液体混合物的汽液平衡。毛细管通道内的气液两相流型在低气速时以泰勒流为主,今使用计算流体力学方法,对毛细管内泰勒流的多种影响因素,如:壁面作用、气液速率以及流体物性等进行了研究。首先考察壁面作用的影响,发现壁面粗糙度能改变气液柱形状和流场,粗糙度增大使通道内气液两相流型由泰勒流向泡状流转变,流动状态由层流向涡流转变。模拟不同接触角下的气液流动,发现壁面吸附作用在一定程度上影响气液柱长度和气液界面间的形状。通过模拟不同气液速率下的气液流动,观察气液柱长度与气液速率之间的关系。对模拟气液柱长度进行量纲分析,得到了泰勒流的气液柱长度的关联式,将该式与文献测定值进行比较,发现在一定范围内吻合较好。

稠密颗粒床中点火传火过程的两维两相流数值模拟

本文结合火炮工程背景,建立伴随化学反应的稠密颗粒群气固两相非定常两维轴对称流和点火器内的非定常一维两相流数学模型,并考虑点火器对主装药床的耦合作用。采用MacCormack两步差分格式,模拟点火传火过程中火焰传播及其物理量沿轴向和径向变化规律。部分计算结果与实验结果相吻合。发现点火开始阶段存在明显的径向效应,当火焰波传到固壁后,轴向流占主要优势。

船用核汽轮机装置仿真研究

建立了适合船用核汽轮机装置实时仿真分析计算的两相流仿真模型。利用该仿真模型对快速变负荷工况下船用核汽轮机装置的动态特性进行了计算分析。结果表明,该模型能准确模拟核汽轮机装置的变负荷运行特性,满足核动力二回路系统实时仿真分析要求。模型已经成功应用于两型船用核动力训练模拟器的开发,对操纵人员的培训及操作规程的验证具有重要意义。

水泥分解炉物料口位置对炉内两相流场的影响

为探索某水泥分解炉的几何结构对炉内两相流动特性的影响,针对其生料口与三次风口相对位置的几种参数,采用Eulerian模型、phasecoupledSIMPLE方法,数值模拟了炉内气固两相流场,模拟所得的炉内速度矢量、温度分布、压力分布、生料和煤粉的体积分数表明炉内流动趋势合理。经过筛选给出了2个典型方案的模拟结果,进行分析比较后,提出了生料口与三次风口相对位置的一个优化设计方案,为分解炉的进一步研究提供参考。

环形管流量计测量气液两相流研究

提出了一种基于环形管流量计的新型气液两相流流量测量方法.设计了多圈环形管流量传感器,通过对多圈环形管的水平直径上和垂直直径上四个差压信号进行分析,建立了不同位置差压信号与总体积流量和总质量流量的关系模型,并由此获得气液两相流的混合密度,实现了气液两相流分相流量的测量.

水力旋流器内油水分离过程的三维数值模拟

由于计算模型的局限性,目前对水力旋流器内两相湍流的模拟计算仅限于来流分散相浓度低于10%(体积分数,下同)的情况.文中利用Fluent软件,将多相流欧拉分析方法与各向异性的雷诺应力湍流模型相结合,实现了水力旋流器内油水分离过程的三维数值模拟并预测了分离效率.该模拟可用于来流分散相浓度超过10%、湍流具有各向异性的一般广义情形,展示了油水两相由开始的均相来流逐渐在旋流器内分离、聚合、迁移的过程.实测结果验证了文中对旋流器分离性能预测的正确性.

投产时温度对气液两相流管道输送的影响

为研究投产时入口流体温度、环境温度对气液两相流管道输送的影响,采用OLGA多相流数值模拟软件,建立外输管道传热模型,得到投产初期不同输送温度下管道末端段塞流捕集器的油气处理量;分析了季节因素导致的地温差异对气液两相流管道输送的影响;得到由于温度差异导致的管道内压力、总积液量、气液两相体积流量的变化。在相同输送条件下流体温度越低管道末端分离出的液相体积流量越大,管道内的总积液量也越大;相反,随着流体温度的升高,管道末端分离出的液量逐渐减少,管道内的总积液量也减少。

汽轮机初始湿蒸汽级的不平衡两相流

本文提出一种采用自发凝结成核理论进行汽轮机初始湿蒸汽级圆柱面轴对称不平衡湿蒸汽流动数值计算方法。以一台国产汽轮机的初始湿蒸汽级为例,得到不同半径上不平衡流气动热力参数的变化规律;分析了该级中不平衡两相流动的特点及其对级特性的影响:指出了改进湿蒸汽透平级工程热力计算方法的途径。

拖曳线列阵声纳护套用聚氨酯的声学性能及材料体系

流噪声是影响拖曳线列阵声纳信噪比的一种主要自噪声。首先通过介绍湍流边界层脉动压力的产生及其对护套的作用方式 ,探讨了拖曳线列阵声纳护套内流噪声的产生机理 ;其次通过分析聚氨酯 (PU)的透声和降噪机理 ,讨论了PU的声学性能 ;最后从PU单一体系和互穿聚合物网络 (IPN )两个方面 。

矢量拖曳式线列阵声呐流噪声影响初探

研究矢量拖曳式线列阵声呐护套管内的流噪声场。根据湍流边界层脉动压力谱的Corcos模型,采用频率-波数域上的二维谱方法,分析了流噪声对矢量拖曳式线列阵声呐的影响。给出了护套管内流噪声场声压和质点声振速的一般表达式,并由波数积分法得到护套管内点接收器、有限几何尺寸水听器和水听器阵列输出的流噪声各分量的功率谱。数值结果表明,矢量拖曳式线列阵声呐对流噪声的轴向分量十分敏感,在流噪声控制背景下,矢量阵的工作性能将退化为常规阵。

分叉巷道中水气两相流动的数值模拟

对分叉巷道中水气两相流动进行三维数值研究,是为了了解两相流动的特性,以达到对预防和抑制自然灾害的目的。采用VOF(VolumeOfFluid)和非结构网格有限体积的方法,获得了分叉巷道中气液两相体积分数、压力等云图。计算结果表明:采用该方法模拟分叉巷道内空气——水两相流动是可行的。涌水在分叉巷道中流动,由于分叉口截面突扩,主巷水位略下降,但在下游出口恢复至与入口水位基本相同。叉巷内水量较少,左侧有水流和破碎液滴,但右侧基本没有。在分叉口O1点附近,压力较低。O2点附近,压力较高。

变工况下管内两相流与传热特性研究(Ⅰ)

作为变工况下管内两相流与传热特性研究的实例,本文研究了热力发电厂除氧器滑压运行过程中的动态特性,分析了滑压运行时除氧器需要的安全余量达到最大值所需的时间,推导出最大安全余量的计算公式,计算过程中考虑了下降管中汽液两相流的存在,并以均相流模型计算了下降管中的压降,所得结果不但具有理论意义,而且可供热力工作者在设计和运行时参考。

拖曳水池随车式PIV技术的研究与应用

PIV(粒子图像测速)技术在拖曳水池中的应用面临诸多困难。与水池岸基式PIV相比,随车式PIV具有设置灵活、连续采集的优点。介绍了中国船舶科学研究中心(CSSRC)拖曳水池随车式PIV技术的特点与功能及其发展。介绍该系统的三个应用:高速水面船模支架周围流动观测;全附体下带与不带前置导叶、螺旋桨的水下回转体模型尾部区域流场测量及两种不同艉附体与主体连接形式的水下回转体尾部流场的测量。展示了该系统的发展历程及其在船舶流场研究中的作用与应用前景。

粒子图像测速技术在拖曳水池中的应用

粒子图像测速技术 (PIV)在大型拖曳水池中的应用面临着很多困难 ,诸如 :水下激光片光照明、粒子图像捕捉、船舶流动的复杂程度、测量面积较大、粒子示踪、水下支架振动等。文章介绍了近十年来国内外PIV技术在拖曳水池中的应用和发展 ,对岸基式 PIV和随车式 PIV的优缺点做了比较与分析。还介绍了几个典型应用 ,即 6∶ 1椭球周围的速度及涡量分布的测量 ;不同尾附体连接形式的水下回转体伴流场测量 ;水面船首波流动结构的研究。文章还介绍了 Iowa大学对拖曳水池 PIV测量不确定度的评估研究。分析表明 ,国际水池

气-固两相流边界层双向耦合模型及其应用

本文提出了一种稀相的气-固两相流边界层的双向耦合模型,在对固壁附近的粒子源项作了特殊处理后,利用此模型研究了流经平面叶栅的气-固两相流中的固体粒子穿越边界层时受到的影响以及粒子存在对边界层内气体流动的反影响。其中粒子运动特性的计算结果与试验进行了对比分析。