汽水分离再热器内部流场模拟分析研究

对核电常规岛设备MSR(汽水分离再热器)进行了数值模拟,针对该汽水分离再热器的结构特点,应用UG软件对其进行三维几何建模,采用Fluent软件进行数值模拟,得出蒸汽流场的静压分布规律,速度分布规律,对MSR的结构设计有着重要的参考价值。     

核电汽水分离再热器内部循环蒸汽流动特性研究

利用计算流体力学(CFD)软件对循环蒸汽在一种典型结构汽水分离再热器(MSR)内的流动进行了数值模拟,分析造成分离器入口汽流分布不均匀的原因,提出更加合理的多孔板开孔率的布置方案,使得分离器入口的速度偏差处于0.9～1.1之间。结果表明:MSR进汽分配装置进汽口的流量不均和多孔板上游环形腔体的结构是造成分离器入口汽流分布不均的原因;在不增加蒸汽通过MSR压力损失的前提下,通过调整多孔板不同区域的开孔率,在分离器入口可获得更加均匀的汽流。     

汽水分离器分离效率的冷态实验研究

研究了一种用于核电站的新型高效汽水分离装置。针对波形板汽水分离装置两相流动复杂的问题,在改变结构参数和工作状态情况下对汽水分离器进行冷态实验,采用玻璃纤维过滤法测量其分离效率。结果表明:带有收集钩的波形板汽水分离器的效率远高于无钩分离器;增加折边长度对效率影响不大;为提高分离效率,屈折角度应为54°,板间距为20mm;气流速度临界值为5m/s,当超过此速度时,水膜发生破裂,二次夹带明显增加,且脱水效率下降。根据实验数据分析得到的最佳结构参数,可用于指导该装置的设计。     

600MW超临界锅炉汽水分离器内压应力有限元分析

采用有限元方法对600 MW超临界锅炉汽水分离器进行应力计算,得出了汽水分离器进口连接管区域内压引起的机械应力分布规律和应力集中状况.计算结果表明,该区域存在着明显的应力集中现象,最大应力出现在筒体内壁靠近连接管椭圆孔长轴处,应力集中系数为3.48,筒体外壁同样存在应力集中,但应力水平比内壁低.汽水分离器各连接管的应力分布规律基本相同.将6根连接管与1根连接管时筒体的应力分布进行了比较,结果表明,接管数目的增加使汽水分离器应力集中更加明显.     

600MW超临界压力锅炉汽水分离器在启动过程中介质对内壁放热系数及筒壁温度场的研究

本文闸述了600MW超临界压力锅炉汽水分离器模型,在锅炉实际启动参数下介质对内壁放热系数的模拟试验研究。试验参数 P为3～11MPa,质量流量G为0.2～0.35kg/s,干度x为0.2～0.8。由导热反问题方法,获得了动态过程中介质对分离器模型内壁的放热系数计算公式。并实际计算了锅炉在冷态启动过程中汽水分离器壁温分布,为进一步进行汽水分离器热应力计算和优化启动过程提供了比苏尔寿公司更可靠、精确的依据。     

正交试验方法在波形板分离器数值模拟研究中的应用

为了比较精确的计算波形板惯性分离器的阻力特性,将正交试验方法与数值模拟相结合,讨论了不同数值计算方法对波形板惯性分离器阻力特性的影响,通过极差分析得出最优的数值模拟方法。研究表明:在对惯性分离器进行数值仿真时,湍流模型对计算结果的影响最大,离散格式影响稍小,压力差补和压力速度耦合算法的影响最小;其中,RNG k-ε湍流模型、SIMPLEC算法、二阶压力插值、QUICK离散格式的算法组合对波形板分离器阻力特性的预测误差为6.8%。     

汽水分离器用波纹板气动与分离性能研究

针对核电机组中的汽水分离器用波纹板,采用计算流体力学方法对不同结构波纹板模型进行了数值模拟,分析了波纹板内流场的特点,并与试验结果进行了对比.结果表明:数值计算结果与试验结果基本吻合,数值计算可以较准确地模拟波纹板中的流场;流动分离是造成波纹板压力损失的主要因素.     

超临界锅炉启动汽水分离器应力分析及数值模拟

对超临界锅炉汽水分离器变工况下的应力场进行了分析计算,探讨了在高温高压条件下蠕变变形与应力间的关系,以及存在弹性变形、塑性变形和蠕变变形时应力的计算,并使用ANASYS对某超临界锅炉汽水分离器进行了数值模拟.结果表明:在结构不连续处,即汽水分离器入口附近,局部应力最大;在机组启动初始阶段,此处的应力幅很大;而在稳定运行时,此处的应力绝对值很大,但震荡幅度很小.     

1000MW锅炉汽水分离器的瞬态应力有限元分析

选取1 000MW锅炉汽水分离器为研究对象,根据机组运行曲线确定边界条件,建立其三维有限元模型。计算了冷态启动工况下的瞬态热应力、机械应力和总应力,讨论了热应力、机械应力和总应力的分布规律,分析了影响应力的各种因素,找出了汽水分离器最大应力点位置及随时间的变化规律。     

汽水分离器开孔强度计算方法探讨

本论文采用ASME标准对锅炉汽水分离器进行强度校核,分别采用标准计算和数值模拟两种方法对它进行强度分析。标准计算是使用《ASME锅炉及压力容器规范第I卷》对分离器进行开孔补强强度校核;数值模拟是使用ANSYS有限元分析软件进行模拟计算,然后使用《ASME锅炉及压力容器规范第Ⅷ卷第二册》对模拟计算结果进行安全评定。通过以上两种方法进行强度分析,整个汽水分离器强度合格,满足锅炉安全运行。     

CNG发动机燃烧过程的CFD模拟计算

应用AVL-FIRE软件对某CNG发动机建立工作过程的计算模型,并对燃烧过程进行数值模拟,通过改变模型中的过量空气系数和点火提前角等工作参数对该机性能的影响进行分析,从而为发动机的参数优化匹配提供方向性指导。     

LNG发动机缸内气体流动及其对燃烧过程影响的数值分析

应用STAR-CD软件对缸内直喷LNG发动机建立工作过程的计算模型,分析了缸内流场的运动及对发动机燃烧过程的影响.模拟结果表明:进气过程所产生的涡流运动能够维持到压缩上止点附近,压缩行程后期缸内的滚流破裂成众多小尺度的涡,湍流强度增大,可以提高火焰传播速率;压缩冲程接近终了时,缸内混合气呈明显分层现象,在火花塞及LNG喷嘴附近聚集较浓的可燃混合气,利于实现天然气发动机的稀薄燃烧.     

某型进气歧管CFD计算仿真

利用Star—CD软件对公司某型发动机进气歧管进行三维数值仿真模拟。首先通过CFD稳态计算得到进出口的压力梯度对进气歧管的流通性能进行分析；其次通过瞬态计算分析该进气歧管应用在自然进气发动机与增压发动机时的进气均匀性差别。结果表明：该歧管的流通性能良好；在进气均匀性方面应用在自然进气发动机比应用在增压发动机上效果优良。     

基于Excel的一维地下水溶质运移数值模拟简易方法

针对地下水数值模拟软件难于推广使用问题,利用Excel办公软件并基于Crank-Nicolson差分方法,提出了一种简易的一维地下水溶质运移的数值模拟方法,再采用地下水模拟专业软件GMS7.1进行验证,发现两者模拟结果吻合。该方法为解决实际的地下水溶质运移问题提供了便利。     

预混合燃烧过程的数值模拟研究

对预混合燃烧降低碳烟形成的机理进行了数值模拟,并与仅有主喷射的燃烧过程的数值模拟计算结果进行对比,结果证明采用预混合燃烧确能降低柴油机碳烟形成。     

不同种类燃气对集束射流特性的影响研究

应用FLUENT软件对电弧炉用集束氧枪的射流特性进行数值模拟研究,讨论了环氧流量、燃气种类、燃气流量以及燃气热值对集束射流射流特性的影响。比较分析高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气和天然气燃烧条件下的集束射流射流特性,并与普通超音速射流进行对比。最后,通过实验室实验进行验证。     

热泵/制冷循环实验模拟与数值计算的设计

运用世纪星组态软件设计了热泵/制冷循环实验模拟与数值计算软件。此软件可以动画演示整个实验过程并能看到各种实验现象;也可用来实时计算换热量、热损失、制冷或制热系数等性能参数;并为节能研究提供实验数据验证。     

车头车厢间距对厢式货车气动特性影响研究

减少厢式货车行驶过程中受到的空气阻力可有效降低车辆功耗。本文基于RNGk-ε紊流模型对厢式货车周围湍流流场进行了CFD数值模拟,探讨了厢式货车车头与车厢的间距对气动特性的影响。针对车头与车厢的间距设计了一种封闭该间距的车头车厢连接罩,并通过数值计算分析了其减阻效果。结果表明:对于原型货车模型,车头与车厢之间的间距存在一个最佳值使厢式货车具有最小的气动阻力系数;车头车厢连接罩明显改善了其气动特性,在设置车顶前部导流罩的基础上进一步获得了7.43%的减阻率。     

预喷射对增压柴油机高负荷燃烧和排放的影响

应用CFD模拟软件FIRE针对车用增压柴油机在高负荷工况下采用预喷射策略的缸内工作过程进行了数值计算,并分析了预喷射量和预/主间隔角对燃烧过程和排放的影响.研究结果表明,随预/主间隔角和预喷射量的增加燃烧始点提前,主喷燃油的燃烧速率加快,燃烧重心和终点提前,致使缸压峰值、放热率峰值和温度峰值均有所升高和前移;同时,对于NOx和碳烟,预喷射量和预/主喷射间隔角存在两个界限,在两个界限之内能获得较好的NOx和碳烟的折中关系,并且这两个界限与预喷射量和预/主喷射间隔角存在着一定的关系,当预喷射量和间隔角较小时碳烟生成量较高,而预喷射量和间隔角过大时NOx生成量急剧增加.     

配内燃机车离心风机的设计改型

利用商业软件Fluent对配内燃机车离心风机内部气流的流动情况进行了数值模拟。模拟结果与实验结果对比表明,两者能够较好的吻合,误差在5％以下。在此基础上,对风机内部的流场分布,尤其是沿叶高方向气流的流动情况进行了分析,找到了导致风机效率较低的原因,并有针对性地对风机进行了改型。改型后的模拟结果显示,风机的效率提高了6％左右,效率提升较为明显。