折叶涡轮桨搅拌器流型及温度分布数值模拟

利用冷模实验装置对双层斜桨的特性进行了研究,分析了功率准数的变化规律,研究了单桨、组合桨通气情况下功率的变化和稳定性,获得了气含率与通气量、搅拌功率的关联式。

采用计算流体力学的方法,对双层六直叶涡轮桨、双层六斜叶涡轮桨以及双层六直斜叶交替涡轮桨搅拌槽流场进行研究。利用laminar层流模型对其在甘油与水的混合物中产生的流场进行数值计算,得到三种不同结构形式的双层桨以恒转速200r/min在搅拌槽内转动时所产生的流场结构,对比分析轴向、径向和周向的速度矢量图、速度云图以及速度分布曲线,为层流搅拌槽的设计和实际应用提供了理论依据。

利用计算流体力学(cfd)方法对有挡板条件下的桨式和穿流式搅拌器槽内流场进行了三维数值模拟。在模拟的条件下,穿流式搅拌器提高了搅拌槽内的剪切速率,能够增强槽内流体的湍动,同时也加强了搅拌槽底部的流体流动。实验和模拟都发现在雷诺数较低时,两者的功率准数相当,随着雷诺数的增加有孔平桨的功率准数下降。并且发现单层四叶有孔平桨和双层二叶有孔平桨的功率准数模拟相对误差小于单层二叶有孔平桨的模拟误差。总体来说模拟值与实验值吻合还是较好,所以cfd方法的能够用于穿流式搅拌器的优化设计。

采用基于气泡聚并和破碎机理的群体平衡(pbm-musig)模型,对双层半圆管盘式涡轮桨搅拌槽内的气液分散特性进行了数值模拟;考察了不同通气量和操作转速下气液搅拌槽内流体流动,局部气含率和气泡尺寸的分布规律。模拟结果表明:通气工况下搅拌槽内的液相流场具有双循环流动形式;采用pbm-musig模型预测的局部气含率分布与文献实验数据吻合较好;搅拌槽内气泡尺寸随转速增加而减小,随气量增加而增大;桨叶排出流区域内气泡尺寸较小,近壁区和循环区内气泡尺寸较大。

分析了变压器各部分的导热、散热特性,建立了变压器温度场数值模型,并进行了计算。

利用cfd技术和piv测量研究了搅拌器内双层桨叶不同位置的流场和浓度分布.基于navier-stokes方程和标准k-ε湍流模型,求解搅拌器的湍流场,考察了在不同转速和不同桨叶高度下搅拌器的流型变化和混合浓度情况.结果表明:改变双层桨叶位置,流场的流型基本不发生变化,均以桨叶为中心形成上下"双循环"流动;随着加料位置和桨叶高度的变化,对搅拌功率基本没有影响,但对不同监测点的浓度变化较大,对混合时间的影响也较大;采用桨叶部位加料可以充分利用流体的湍流特性,加快混合速度,缩短混合时间,节约成本,提高经济效益.

采用fluent软件的多重参考系(mrf)及标准k-ε湍流模型,针对双层平直桨叶、双层45°折叶涡轮桨和两者组合搅拌桨这3种搅拌桨,研究了不同桨叶类型搅拌槽内的流动混合特性和加料位置,结果表明:45°折叶涡轮桨和平直叶桨的上下组合桨可以增强搅拌器内流体的上下湍动,促进混合,其搅拌功率较双层平直叶桨下降37.91%,混合时间减少50.48%;选择上层桨叶尖端加料可以缩短搅拌器内液体的混合时间,提高搅拌效率.

建立了片式散热器的模型,通过模拟分析得到了散热器内部各点的温度场、速度场、压力场分布状况,分析了散热器回流口高度变化对散热效率的影响,并给出了计算分析。

对固-液悬浮搅拌槽中的固液两相流场进行研究,进而讨论固体浓度对搅拌槽内液相流场的影响规律,是固液搅拌研究工作的重要组成部分。本文应用商业计算流体力学软件fluent对浆液池中的流场进行模拟,基于n-s方程和标准的k-ε紊流模型,模拟出浆液池中液体的流动情况和浓度的分布,分析垂直面内和水平面内液相流的流场分布规律、固相颗粒浓度特点,并分析产生这种情况的原因,为搅拌器的设计和池液的改形提一些建议。

基于环流理论实现潜水搅拌器叶轮设计,应用fluent软件对其产生的复杂搅拌流场进行数值求解。结果表明:搅拌器叶轮运行时产生旋向射流,利用体积流来输送液体。通过改变搅拌器叶轮的设计参数,对模拟结果进行对比分析,提出优化设计方案,现场运行效果良好,效益显著。

在涡轮设计中一直追求减小损失、提高效率,流动控制作为一种减小损失的一种有效手段,在涡轮叶尖泄漏流动方面引起广泛的关注,因此本文对在涡轮叶尖表面进行主动射流对叶尖泄漏流动的影响作了数值模拟。结合基于密度修正的采用雷诺应力湍流模型加壁面函数的三维计算流体力学程序,详细分析不同叶尖间隙高度下射流孔位置和射流流量改变对间隙泄漏流场的影响,并相应地阐述射流主动控制的机理,分析了主动射流条件下叶尖间隙流动的拓扑结构,最后计算考虑射流影响的涡轮转子效率。结果表明:在涡轮叶尖表面选择合适射流孔位置进行射流可以提高涡轮转子效率,其中大间隙下通过射流孔组合射流可以提高涡轮效率0.35%,小间隙下可以提高0.30;在射流孔区域靠近叶片表面处流场结构中鞍点数和结点数相等,若不考虑周围流场的拓扑结构,则射流孔附近的流场满足奇点分布规律。

在涡轮设计中一直追求减小损失、提高效率,流动控制作为一种减小损失的一种有效手段,在涡轮叶尖泄漏流动方面引起广泛的关注,因此本文对在涡轮叶尖表面进行主动射流对叶尖泄漏流动的影响作了数值模拟。结合基于密度修正的采用雷诺应力湍流模型加壁面函数的三维计算流体力学程序,详细分析不同叶尖间隙高度下射流孔位置和射流流量改变对间隙泄漏流场的影响,并相应地阐述射流主动控制的机理,分析了主动射流条件下叶尖间隙流动的拓扑结构,最后计算考虑射流影响的涡轮转子效率。结果表明:在涡轮叶尖表面选择合适射流孔位置进行射流可以提高涡轮转子效率,其中大间隙下通过射流孔组合射流可以提高涡轮效率0.35%,小间隙下可以提高0.30;在射流孔区域靠近叶片表面处流场结构中鞍点数和结点数相等,若不考虑周围流场的拓扑结构,则射流孔附近的流场满足奇点分布规律。

第17卷第4期 2005年8月 　　　　　　　　　 　　　　钢铁研究学报 　　　journalofironandsteelresearch vol.17,no.4 　aug.2005 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59995440) 作者简介:谢海波(19722),男,博士生;　　e2mail:hbxie@126.com;　　修订日期:2004209207 层流冷却过程中带钢温度场数值模拟 谢海波,　徐旭东,　刘相华,　王国栋 (东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110004) 摘　要:分析了带钢层流冷却过程中的传热,并利用有限元法对层流冷却过程中带钢温度场进行了模拟计算。结 果表明:随着轧件厚度的减薄,在带钢厚度方向上的温差逐渐减小;冷却速度不同时,带

通过对连轧工字钢轧制过程的分析,利用ansys有限元软件对工字钢进行温度场模拟,根据模拟结果得到连轧过程中的温度变化规律。

在设计工况下,对一个较高比转速的混流泵叶轮内部流动进行三维湍流数值模拟计算.通过分析混流泵叶轮内部的流动特点,发现由于局部结构设计不合理,流道内产生了较大范围漩涡区和壁面脱离现象,增加了流动损失.针对这一问题提出了改进措施,采用一种多参数的优化方法对叶轮叶型进行设计,并分析了叶片型线对叶轮内部流场的作用规律.结果表明,控制叶型弯曲度可以有效控制叶片进口处的马蹄涡,消除近壁面流动分离和漩涡,减小流动中的通道涡强度和影响范围,改进后叶轮流道内存在的涡团和流动脱离现象基本消失,叶轮水力效率相对提高4.74%,单位功耗的扬程增加11.5%.叶轮性能参数的计算数据与试验数据吻合较好,验证了所采用的计算方法及模型的准确性和可靠性.

电改袋式除尘器气流分布数值模拟 时间：2010年5月9日字体：大中小 党小庆马娥胡红胜刘美玲黄家玉 （西安建筑科技大学） 摘要本文以烧结机机尾电改袋式除尘器为例，采用数值模拟方法研究除尘器内部气流组织，给出优化的气流分布方 案，为合理布置气流分布装置提供参考依据。 关键词电改袋式除尘器气流分布数值模拟 1引言 烧结机经扩容改造后，生产效率提高，机尾除尘系统烟气量增大，原电除尘器无法满足环保 排放要求。应用电改袋技术对现有除尘系统进行扩容增效技术改造，将原电除尘器改造为袋式除 尘器，要求改造后粉尘排放浓度低于30mg/nm3。 电改袋式除尘器的运行阻力和滤袋使用寿命是设计中需要考虑的两个主要问题。调节除尘器 内部气流分布，避免迎面气流对滤袋的冲刷，使各过滤单元流量分配均匀是解决上述问题的关键。 论文采用计算流体动力学（computat

六片斜叶圆盘涡轮搅拌器是压力容器中重要的工作部件,其转动速度的大小和稳定直接关系到压力容器的工况能否正常运行,结合ug6.0对相应的六片斜叶圆盘涡轮搅拌器进行简化和实体建模。将简化过的模型导入ansysworkbench的模态分析模块,结合相应的预应力分析模块对工况转速条件下的六片斜叶圆盘涡轮搅拌器模态进行分析,分析六片斜叶圆盘涡轮搅拌器的前六阶的模态,通过模态分析得到各阶固有频率和实际工况转速相比较,为研究压力容器的结构优化和振动分析提供了理论基础。

基于传热学的基本理论,以文氏管控冷设备为研究对象,建立了实体模型并确定了边界条件;结合生产现场,模拟了冷却水压力、温度和流量对轧件温度场的影响。并以模型指导生产,取得了可观的经济效益。

针对大型冷箱的u型和z型集管内流体分布特性进行数值模拟研究。依据集管内压力分布规律性,探讨了不同雷诺数re与结构因素对其内流体分布的实际影响;采用多孔介质模型分析给出了板翅式换热器对集管内流体分布的影响作用;最后对大型冷箱集管布置提出了流体均配优化方案。研究表明,u型集管内流体分配优于z型集管;随着re增加,u型集管流体分布趋于均匀而z型集管变得不均匀;随着支管阻力增加所致的集管压降增加能使集管内流体分布趋于均匀;支管长度增加或支管管径减小,可使集管内流体分布趋于均匀,但会导致较大额外压降。依据以上结论提出的大型冷箱集管优化方案可在较大改善实际流体分布同时有效降低集管压降。

带有上下均风孔板的速冻装置中流场及温度场的数值模拟——针对上下冲击式冻结装置在气流组织上的特点，利用cfd对该装置内静压箱和冻结区内的流场和温度场进行模拟计算。将冻品设置为内热源，运输冻品的网带作为多孔介质处理。通过改变位于冻品上下方的均风孔板...

灌溉和施肥是农业生产中的至关重要的两个环节,分开实施费时费力,水肥一体化智能灌溉施肥是提高生产效率的重要方法,其核心是研发以控制算法和传感器技术为基础的智能控制系统及操作装置。针对水肥一体化智能控制系统实验室试验台缺乏的问题,设计了一种涡轮流量计信号模拟系统,包括下位机系统硬件电路和上位机应用软件两部分。基于51单片机采用定时器中断和串口通信技术,设计了可模拟不同流量信号的下位机硬件电路,包含单片机模块、用户交互模块、串口通信模块、eeprom存储模块。使用visualstudio开发平台采用c#语言进行上位机应用软件设计开发,包括用户界面设计、上位机与下位机串口通信设计。该系统可在实验室条件下为控制算法试验提供模拟流量信号,具有重要应用价值。

以hd400-160×2型石油化工流程泵首级双吸式叶轮的设计参数为依据,建立标准k-ε湍流模型,并通过simpl算法进行速度压力耦合对叶轮内部流场进行数值模拟。得出了其压力和速度的分布规律,揭示了其内部流动的主要特征,获得了与实际情况相符的流动细节,由此可以对双吸式叶轮内的流场有定性的认识。