隔板容器中液體晃蕩數(shù)值模擬

本文對以冷凝熱為熱源的licl溶液再生器進(jìn)行仿真模擬,闡述了模型的建立及參數(shù)的選擇.考慮利用冷凝熱對除濕溶液進(jìn)行再生,將管壁邊界條件設(shè)為恒壁溫,在恒壁溫邊界條件下,分別研究了溶液入口流速、溫度及濃度、空氣入口流速及溫度與再生器出口參數(shù)的關(guān)系,得到空氣出口溫度隨著空氣入口溫度、氯化鋰溶液溫度、濃度增加而增加;空氣含濕量沿空氣流動方向逐漸增加,并且隨溶液入口溫度、空氣入口溫度增加而增加;出口濃度隨著入口氯化鋰溶液濃度增加而增加等規(guī)律,當(dāng)其他入口參數(shù)不變,溶液濃度達(dá)到34％時,溶液的再生量為11.3％.

介紹了一種新型的雙列斜直線槽機(jī)械密封,應(yīng)用fluent軟件對密封的液膜特性進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)算了在不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況參數(shù)下密封端面間流場的壓力分布、泄漏量、端面開啟力和液膜剛度等特性。結(jié)果表明,雙列斜直線槽機(jī)械密封可產(chǎn)生明顯的動壓效應(yīng)和上游泵送效應(yīng),實(shí)現(xiàn)零泄漏。

為得到鈍感炸藥(ihe)和高能炸藥(he)復(fù)合裝藥結(jié)構(gòu)對沖擊波感度的響應(yīng)情況,對不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合裝藥進(jìn)行隔板實(shí)驗(yàn),得到了其沖擊波感度與藥柱高度比值的一階指數(shù)關(guān)系。利用顯式有限元程序?qū)?fù)合裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔板實(shí)驗(yàn)的數(shù)值模擬,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。通過數(shù)值模擬計(jì)算并比較了鋁、有機(jī)玻璃、鋼隔板和未反應(yīng)jb-9014炸藥的爆轟反應(yīng)邊界值。

研究了cacl_2溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)中的吸收器;建立了吸收器的工作模擬程序;討論了溶液參數(shù)對吸收器除濕效果的影響。模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。

針對動態(tài)壓井鉆井(dkd)技術(shù)所需求的混合處理量q_c、混合后需達(dá)到的濃度、壓力比、噴射面積比等相關(guān)參數(shù),設(shè)計(jì)了一種梅花形噴嘴結(jié)構(gòu)。采用雷諾時均方程法,借助cfd平臺,對噴嘴及混合腔內(nèi)部的流場進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究了梅花形噴嘴結(jié)構(gòu)對噴射混合能力的影響,結(jié)果表明,梅花形噴嘴獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)生成的多個旋轉(zhuǎn)并向外擴(kuò)張的喘射流能產(chǎn)生很好的混合效果。

散體在回轉(zhuǎn)容器內(nèi)的流動普遍見于各種工業(yè)過程之中,本文模擬回轉(zhuǎn)容器內(nèi)散體的流動以探尋該過程的內(nèi)在規(guī)律,分析散體流變的特性,建立回轉(zhuǎn)圓筒內(nèi)的數(shù)學(xué)模型,用cfx在轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速分別為2r/min,3r/min,4r/min,5r/min,10r/min,25r/min,50r/min和100r/min的條件下,模擬回轉(zhuǎn)圓筒內(nèi)散體的流動。模擬結(jié)果,當(dāng)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速<25r/min時,散體呈滾動狀態(tài),當(dāng)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速升到25r/min時,呈小瀑布流狀態(tài),當(dāng)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速升到50r/min時,達(dá)到大瀑布流狀態(tài),當(dāng)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速繼續(xù)升到100r/min時,轉(zhuǎn)簡內(nèi)散體呈典型的環(huán)流狀態(tài),該結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果相同,此外,模擬結(jié)果還顯示,回轉(zhuǎn)圓筒內(nèi)散體在滾動流動狀態(tài)下,流動區(qū)的厚度還會隨轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速的增加而增大。模擬結(jié)果表明模型反映散體流動的狀況比較客觀,因而可為模擬回轉(zhuǎn)圓筒內(nèi)散體的流動相關(guān)的過程提供指導(dǎo)。

在對液體除濕機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,針對對流傳熱邊界條件,建立了內(nèi)冷型豎直板逆流降膜除濕過程的數(shù)學(xué)模型,并通過實(shí)驗(yàn)方法對該模型進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)采用cacl2水溶液作為除濕劑,分析了各種進(jìn)口參數(shù)對除濕效果的影響。結(jié)果表明:該數(shù)學(xué)模型能夠較好地解釋豎直板降膜除濕過程;空氣和溶液的流量、溫度,空氣的含濕量,溶液的濃度等均對除濕過程有不同程度的影響。

對固-液懸浮攪拌槽中的固液兩相流場進(jìn)行研究,進(jìn)而討論固體濃度對攪拌槽內(nèi)液相流場的影響規(guī)律,是固液攪拌研究工作的重要組成部分。本文應(yīng)用商業(yè)計(jì)算流體力學(xué)軟件fluent對漿液池中的流場進(jìn)行模擬,基于n-s方程和標(biāo)準(zhǔn)的k-ε紊流模型,模擬出漿液池中液體的流動情況和濃度的分布,分析垂直面內(nèi)和水平面內(nèi)液相流的流場分布規(guī)律、固相顆粒濃度特點(diǎn),并分析產(chǎn)生這種情況的原因,為攪拌器的設(shè)計(jì)和池液的改形提一些建議。

高溫下工作的復(fù)合鋼板壓力容器,既要承受高溫作用,又要承受內(nèi)壓作用,在容器焊縫處易發(fā)生蠕變變形。研究焊縫界面的蠕變變形機(jī)理,建立復(fù)合鋼板壓力容器焊縫蠕變的理論模型,應(yīng)用ansys軟件對焊縫界面的蠕變進(jìn)行數(shù)值模擬分析,為焊縫界面的安全評估提供一個參考的依據(jù)。

利用cfdfluent6.3軟件,在直徑為0.1m攪拌槽內(nèi)對四斜葉穿流式攪拌器的固液懸浮特性進(jìn)行研究。選用固相體積分?jǐn)?shù)為15%、粒徑250μm的玻璃球-水作為固液兩相體系,計(jì)算域用四面體網(wǎng)格離散,采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε及滑移網(wǎng)格法模擬液相流動,利用歐拉多相流模型模擬懸浮過程,分析了開孔孔徑和開孔率對速度場、湍動能及攪拌功耗的影響。結(jié)果表明,在適宜的開孔孔徑和開孔率范圍內(nèi),穿流式攪拌器能夠提高流體的湍動能及其耗散率,從而降低固液體系的臨界懸浮轉(zhuǎn)速。由于減少了槳葉在旋轉(zhuǎn)方向上的投影面積,因此還可降低攪拌功耗。以開孔率12.4%、開孔直徑d=1.3mm較為適宜

低壓大氣式燃燒器中引射器的數(shù)值模擬——隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算流體力學(xué)(cfd)的發(fā)展，利用cfd來研究燃燒器內(nèi)部湍流，化學(xué)反應(yīng)等復(fù)雜流動現(xiàn)象，為設(shè)計(jì)定型提供了有力的參考依據(jù)，尤其在燃燒器技術(shù)方案論證及優(yōu)化設(shè)計(jì)中起著越來越重要的作用．通過建立燃燒器的流體...

隔板精餾技術(shù)是一種節(jié)能、高效的新型分離工藝。以氯化亞砜產(chǎn)品的精餾過程為實(shí)例,應(yīng)用pro/ii軟件對兩塔工藝進(jìn)行模擬計(jì)算,模擬結(jié)果與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)對比吻合良好,可以得到高純度產(chǎn)品。進(jìn)一步模擬計(jì)算隔板精餾塔工藝,討論了汽液相分配比、回流量和側(cè)線采出位置對產(chǎn)品純度及能耗的影響,確定最適宜操作條件為液相分配比1.4、汽相分配比2、回流量17000kg/h、側(cè)線于采出段34塊板采出。在最適宜操作條件下與常規(guī)精餾塔間接、直接精餾序列相比,分別可節(jié)能25.8%和17.9%。

下向膠結(jié)充填采礦過程中,膠結(jié)充填體頂板的破壞不僅受抗壓強(qiáng)度的影響,而且還表現(xiàn)為張拉破壞,為了充分探索充填體頂板張拉破壞過程中的損傷演化規(guī)律,對膠結(jié)充填體試件進(jìn)行了單軸抗拉破壞聲發(fā)射試驗(yàn),并利用rfpa2d軟件對其拉伸破壞過程及聲發(fā)射信號進(jìn)行了數(shù)值模擬.模擬分析表明,膠結(jié)充填體的抗拉破壞是始于試件圓盤中部,沿著加載軸線方向出現(xiàn)裂隙萌生與擴(kuò)展,并匯聚成宏觀的裂隙帶,最終導(dǎo)致整體失穩(wěn)的破壞過程.模擬結(jié)果還再現(xiàn)了抗拉破壞時聲發(fā)射的分布規(guī)律,其結(jié)果對比室內(nèi)試驗(yàn)的聲發(fā)射特征規(guī)律,具有很好的一致性.

采用等溫?cái)D壓成形工藝制造液壓挺桿,并結(jié)合剛塑性有限元軟件進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值模擬分析.通過分析成形過程中的應(yīng)力應(yīng)變載荷以及摩擦等因素,確定了合理的工藝加工參數(shù).

通過對旋流泵內(nèi)部流道進(jìn)行三維造型,利用雷諾時均方程、雙方程湍流模型并結(jié)合simplec算法對其內(nèi)部三維固液兩相流場和清水單相流場進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,得到了固相不同體積濃度、不同流量下的分布規(guī)律,并研究了外特性的變化規(guī)律。模擬結(jié)果表明:固相在葉片工作面分布較多;在葉輪里離后蓋板越遠(yuǎn),濃度越高;無葉腔分布濃度大于葉輪分布濃度;固相濃度的增加會引起揚(yáng)程的減小。

采用數(shù)值模擬的方法,建立了描述某廠結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動的數(shù)學(xué)模型;用有限體積法求解,研究了結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動行為,詳細(xì)分析了結(jié)晶器浸入式水口(sen)插入深度、側(cè)孔傾角和拉速對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場的影響。得出了適合該廠連鑄工藝條件的浸入式水口形式和拉坯速度,即水口合理的出口傾角應(yīng)為向下15°左右;在水口結(jié)構(gòu)一定條件下,水口插入深度140～170mm比較適宜;合理的拉速應(yīng)控制在1.4～2.0m/min。

數(shù)值模擬了板坯結(jié)晶器內(nèi)鋼液的綜合冶金行為。結(jié)果表明:鋼水的流動狀態(tài)主要決定于浸入式水口鋼水射流形態(tài)和強(qiáng)度。在已經(jīng)給定浸入式水口工作端的條件下,由于水口吐出孔附近存在低壓抽引回流區(qū),所以鋼水僅從吐出孔下部流出,降低了水口吐出孔的有效利用面積。大斷面會使其彎月面的過熱度降低;坯殼溫度變化主要集中在窄面沖擊區(qū)域,該區(qū)域坯殼溫度隨鑄坯斷面增加而降低。斷面尺寸為1400mm×230mm和1600mm×230mm的鑄坯,結(jié)晶器出口處窄面凝固坯殼厚度能達(dá)到11.5mm;對于1800mm×230mm斷面在結(jié)晶器出口處窄面凝固坯殼厚度能達(dá)到13.4mm。鑄坯寬面坯殼厚度受斷面變化的影響很小。

針對液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置中的穩(wěn)壓容器設(shè)計(jì)問題,文章分析了穩(wěn)壓容器的常用結(jié)構(gòu),研究建立了隔板型穩(wěn)壓容器設(shè)計(jì)的計(jì)算模型,并以dn50~dn100口徑液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為例,對隔板型穩(wěn)壓容器進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。結(jié)果表明,研究建立的穩(wěn)壓容器設(shè)計(jì)計(jì)算模型能夠滿足穩(wěn)壓容器計(jì)算要求。

脈沖射流相對于恒定射流可較大程度提高液氣射流泵效率,利用計(jì)算流體力學(xué)軟件fluent對脈沖液氣射流泵內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬和分析。首先研究在脈沖射流情況下,停止工作射流后液氣射流泵內(nèi)部流場的狀況;然后對相同工作條件、不同脈沖頻率下的液氣射流泵進(jìn)行數(shù)值模擬,并研究分析各個脈沖頻率下液氣射流泵效率,得出最佳工作頻率。

本文以鍋爐干排渣裝置為背景,對抽象的理論模型具有隔板的平行通道內(nèi)空氣混合對流換熱進(jìn)行了數(shù)值模擬。數(shù)值計(jì)算表明,在re>1000時應(yīng)采用非穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值模擬;在re>500時,自然對流機(jī)制對流動和換熱的影響基本可以忽略。數(shù)值計(jì)算給出了不同re時的進(jìn)出口無量綱壓差、局部的nu_x和平均nu以及流線圖。這些結(jié)果可為深入研究干排渣裝置中流動和換熱特性提供參考。

通過對預(yù)制裝配式剪力墻鋼板抗剪鍵連接形式進(jìn)行試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究,分析了該種連接形式受力性能,包括承載力、抗震性能和延性性質(zhì),試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了五組尺寸相同試件,采用abaqus有限元軟件對其模擬,將得出數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果作了對比,結(jié)果表明:該種連接形式具有一定的承載力,在軸壓為正時試件具有很好的延性,試驗(yàn)和數(shù)值結(jié)果較好吻合。

介紹了一種用于氣氣交換的錯流式雙波紋板管式換熱器,它具有單位體積換熱面積大,結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好以及換熱系數(shù)高等特點(diǎn)。運(yùn)用fluent軟件,對不同尺寸的雙波紋板管式換熱器的流場進(jìn)行了模擬,經(jīng)過分析對比得到換熱效果最佳時雙波紋板片的形狀。研究結(jié)果表明,換熱板片上雙波紋的波幅、周期和板間距決定了板式換熱器的換熱效果和壓降等。