基于Fluent软件模拟分析旋风筒的工作性能

采用Fluent软件模拟分析旋风筒内气相流场及颗粒运动轨迹。模拟过程中采用RNG k-ε模型模拟湍流流动,采用随机轨道模型模拟颗粒运动,并对不同颗粒粒径的分离效率进行分析。结果表明,旋风筒下料口部位速度最小,内筒插入点中心位置压力最小,内筒插入点附近湍流动能最大;旋风筒的分离性能与颗粒粒径有关。     

采用拉格朗日法与欧拉法模拟旋风筒内气固两相流的对比研究

为了研究颗粒相对于水泥生产预分解系统中旋风筒内两相流场的影响,分别使用不考虑颗粒影响的拉格朗日单向耦合方法与考虑颗粒影响的欧拉多相流方法对6000T/D预热器C1级旋风筒进行气固两相流的数值模拟,旋风筒颗粒出口处边界条件的处理采用了灰斗出口算法,该算法将锥筒出口到颗粒出口之间的空间中气流的轴向压降定义为只受重力影响,实现挡风板的作用.模拟结果与现场数据对比表明:拉格朗日单向耦合方法与欧拉多相流方法均可以精确的捕捉到旋风筒内部流体的流动情况,压力场分布相似,欧拉多相流方法下的流场速度分布更加合理,收尘效率精确度较高.     

5000 t/d水泥熟料生产线C1～C5旋风筒气相数值模拟

采用Fluent软件模拟某5000 t/d水泥熟料生产线C1～C5级旋风筒气相冷流场的速度和压力.模拟过程中气相冷流场采用RNG k-ε湍流模型.结果表明,该生产线的旋风筒结构合理,旋风筒内气体流动符合流体运动规律;旋风筒内气体速度从上往下逐渐减小;旋风筒内静压值沿径向由外向内逐渐降低;内筒的中心轴线附近静压最低,出现负值.     

双进气道旋风分离器内不同粒径颗粒流动特性

采用改进的RNG k-ε湍流模型和欧拉多相流模型,对一种单入口双进气道旋风分离器内的气固多相紊流过程进行数值模拟。计算得到旋风分离器内不同粒径颗粒速度和浓度分布规律,结果表明:大粒径颗粒比小粒径颗粒轴向速度分布更平坦,切向速度峰值位置和外准自由涡区也越向壁面靠近;与普通单入口旋风分离器相比,相同处理量时,此种旋风分离器内速度和不同粒径颗粒浓度分布轴对称性更好,大粒径颗粒切向速度峰值位置外移更明显,筒体段颗粒有更向壁面浓集的趋势,锥体段不同轴向位置处中心旋流区双进气道的颗粒浓度低于单进气道的。小粒径颗粒捕集能力增强,有助于提高分离器分离效率,减少不稳定流动导致结焦的颗粒源供给,从流动角度保证了抗结焦和长周期稳定操作。     

组合陶瓷片在旋风筒上的应用

<正>我公司有2条5000 t/d生产线,生料制备均采用ATOX50立磨,其中二线采用双风机操作,系统风速较高,物料速度较快,旋风筒被冲刷磨损严重。为此,我们在旋风筒蜗壳部分先后使用磁性陶瓷片、耐磨陶瓷片和组合陶瓷片,实践证明,组合陶瓷片应用效果最好。1陶瓷内衬的应用情况2011年3月开始在旋风筒蜗壳部位使用磁性陶瓷片作内衬,2012年10月发现蜗壳正迎风面区域的     

五级旋风预热器结构合理性的数值模拟

以某项目用洪堡型高分离效率的预热器结构为例,采用数值仿真技术对整套五级旋风预热器进行数值模拟,研究和分析了模拟结果中C1~C5各级旋风筒的压力场、速度场及颗粒分布场,同时定量计算出各级旋风筒的压损、截面速度及物料停留时间,以验证整套预热器结构设计的合理性。     

NC型6000t/d规模预热器系统C1旋风筒分离效率影响因素的数值模拟研究

本文从工程应用的角度出发,利用Fluent软件平台,采用Eulerian/Lagrangian方法,对SINOMA 6000t/d水泥熟料生产线预热器系统的C1旋风筒单体设备进行了数值模拟研究。通过对C1旋风预热器的全尺寸模拟,得到了其内部各物理场及颗粒运动轨迹等参数,并通过改变旋风筒进口面积、内筒长度、柱体尺寸等一系列参数化研究,来分析这些影响因素对旋风筒分离效率的影响。     

旋风分离器分离性能的数值模拟与分析

以XLPB-5.0和XCX-5.0两种旋风分离器为原型,采用CFD软件对这两种旋风分离器进行了流场与分离效率的数值模拟,初步探讨了入口蜗壳形式与芯管结构对分离效率的影响。模拟结果显示:旋风分离器内流场呈各向异性分布特点,切向速度是影响分离效率的首要因素,径向速度的存在会造成"流场短路"现象,使轴向速度呈不对称分布,导致分离效率的降低。轴向速度与径向速度的共同作用促使颗粒在旋风分离器内做螺旋运动;XLPB-5.0和XCX-5.0的分离效率分别为92.55%和94.96%,与实验结果基本吻合,且不同芯管参数下XCX型的分离效率比XLPB型高;螺旋式入口蜗壳(XCX-5.0型)对旋风分离器上部流场的影响相比直流式入口蜗壳(XLPB-5.0型)复杂;对于两种旋风分离器,随着芯管直径的增大,分离效率逐渐变小;随着芯管深度的增大,分离效率先增大后减小。     

蜗壳式旋风分离器气相流场的数值模拟

采用FLUENT软件提供的RSM模型对蜗壳式旋风分离器内气相流场进行数值模拟,并与用五孔球探针测试的流场进行比较.结果表明,当设置合适的边界条件,RSM模型对蜗壳式旋风分离器的压力分布和速度分布有着良好的预测精度.对比实验和模拟的结果分析,蜗壳式旋风分离器内部存在二次涡现象,并分析研究进口区域附近流场的非轴对称性.     

旋风筒阻力特性机理

水泥窑尾预热器的旋风筒研究开发主要考虑提高气固分离效率和减小阻力,且后者更重要.通过采用计算流体动力学的方法模拟和计算了旋风筒的阻力特性,其结果与实际运行有很好的一致性.从旋风预热器的压损机理研究出发,把旋风筒的压损分为有效能和无效能,提出了旋风预热器的阻力特性计算方法,并在已投产的生产线上得到了验证.计算结果表明,与常规型旋风筒相比,大蜗壳型旋风筒的有效能高,其能量利用率高,具有节能和减小阻力的优点,应当在水泥熟料烧成系统中推广应用.     

XP型低阻高效旋风预热器的开发研究

开发了一种具有偏心内筒、斜顶结构的XP型预热旋风筒，并对其进行了系统全面的冷态模型试验研究。结果表明，这种旋风筒结构简单、流场分布合理、压力损失低且分离效率较高，是一种性能优良的低阻高效型预热旋风筒。     

颗粒负荷对小型旋风器性能影响的模拟分析

为探究颗粒负荷对小型旋风器内气固两相流动的影响，基于雷诺应力模型（RSM）和欧拉-欧拉方法的混合流模型（Mixture）进行气体-颗粒、颗粒-颗粒的相间耦合计算。采用粒径为0.5～5μm的颗粒组在40L/min、60L/min和80L/min的入口流量下模拟0~3kg/m³的5种不同颗粒浓度工况，通过对比旋风器内纯气相流场和颗粒负荷流场的不同，研究了颗粒的存在对流场的影响；探究了入口流量和浓度变化对旋风器内分离效率和压降特性的影响。基于模型有效性验证的数值模拟结果表明：较高颗粒浓度负荷使旋风器内的气相流场发生显著变化。随着入口流量的增大，旋风器的分离效率先增大后减小，压降呈非线性增大。随着颗粒浓度的增大，旋风器的分离效率逐渐增大，压降先减小后增大。     

水泥生产中的热力学分析

生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰质原料的粘土质原料，石灰质原料提供氧化钙，它可以采用石灰石、白垩、石灰质凝酸岩。粘土质原料主要提供Al2O3、SiO2及少量Fe2O3，可以采用粘土、页岩等。有时还需配入辅助性原料，如铁矿石等。水泥熟料的形成是比较复杂的物理、化学过程，因此有必要从化学热力学理论出发，讨论其组分的形成及影响，其目的在于选择适宜的工艺控制条件。     

Effect of multi-inlet flow on particle classification performance of hydro-cyclones

The effect of multi-inlet flow on particle classification performance of hydro-cyclones was examined experimentally and via a simulation study. Cut size of the type A cyclone with two inlets flow indicated smaller cut size and sharp separation performance compared to the standard cyclone. Numerical simulation indicated a nearly uniform rotational fluid velocity profile for the type A cyclone. On the other hand, the standard cyclone showed a non-uniform rotational velocity profile near the inlet part of the main flow. The type B cyclone with a small additional flow injection area, showed smaller cut sizes as the flow rate of the additional flow increased. The type B cyclone showed smaller cut size compared to the standard cyclone without the additional flow. The use of a multi-inlet cyclone is quite effective at improving particle separation performance compared to the standard one.     

一种新型气固分离器内两相流动的数值模拟

采用数值模拟的方法对带有切向开缝中心管式气固分离器的气固两相流进行了研究.计算中对气相采用了雷诺应力模型,对颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型.结果表明:气相流场总体特征为拱形空间内气流以切向速度为主绕排气管做旋转运动,切向气速随径向位置的增加而减小.大部分气体通过开缝进入中心排气管而从中心管排出,少部分气体由排气管下方空间返回入口区.颗粒相的引入对气相流场有显著的影响,分离器拱形空间内同一径向位置的气体切向速度明显降低.颗粒由于自身惯性向边壁运动的趋势改变了气相流场分布,使气体更易向中心管内运动,从而达到较高的分离效率.计算得到的分离效率与实测值吻合较好,证明了数学模型的合理性,为进一步优化分离器结构提供了可靠依据.     

旋流燃烧室内气体-颗粒两相湍流流动的数值模拟

综合应用代数Reynolds应力模型和流体相脉动速度大小和方向均具有随机性的颗粒相随机轨道模型,对旋流燃烧室内有直流射流与旋转射流相互作用的气-固两相湍流流动进行了数值模拟.得到的气相轴向与切向速度和轴向脉动速度均方根值分布以及颗粒相轴向总质量流通量和轴向与切向速度分布与实验基本相符合,并比对气相湍流采用k-ε模型的相应计算结果有较明显的改进.     

论旋风预热器系统对物料预热效果的影响因素

从热平衡原理出发，建立了旋风预热器有关参数之间的关系，并通过对影响旋风预热的效果诸因素的分析，提出了强化各旋风筒内气体介质与物料之间的传热和减小各旋风筒出口物料温度与废气温度之差是提高旋风预热器预热效果的主要因素，并随着各旋风筒分离效率的提高，散热损失和漏风量的减少都可在不同程度上提高物料的预热效果。     

环流式旋风除尘器内流场的数值模拟

采用 CFD 模拟软件 Fluent 6.2 提供的雷诺应力模型(RSM)对环流式旋风除尘器内的流场进行了数值模拟研究.并与热线热膜风速仪实验测试结果进行了比较.模拟结果与实验结果基本吻合.结果表明:环流式旋风除尘器特殊的流路设计,避免了内外旋涡的相互干扰,增强了旋转速度,规整了流形,减小了强湍流对性能的影响,消除了旋风除尘器易产生的短路流和二次返混,提高了除尘效率,降低了设备的压降.通过对影响除尘器性能的局部涡进行分析,为进一步优化结构提供了参考依据.     

1种上行气固分离装置的冷态实验研究

对1种基于离心和惯性协同作用机理的新型气固分离装置进行了结构考察和改进。优选出最佳分离器结构。以废催化剂为原料，对固含量、风速、挡板和原料粒度等影响其分离效率和压降的各因素进行了考察分析。结果表明，固体含量、风速、挡板以及原料粒度对分离器性能均有不同程度的影响．分离器压降与气体所占的相对空间和排气管内旋流中心偏离轴心的程度有关。固体出口处的缩1：7可以减少分离过程中的返混现象。