糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水设施运行方式研究

鉴于糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的建设和运行管理缺乏经验,通过河道天然水温数据统计分析和水库水温分布结构预测,确定了糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的运行时段、运行水位、下泄水温的调控目标,并结合电站发电、防洪及航运等多目标水库运行要求,明确了进水口叠梁门分层取水运行方式,为电站投运后叠梁门多层取水提供了依据。     

采煤沉陷区水系与集水区变化预测分析

煤炭开采导致地表沉陷,形成局部洼地,进而改变流经水系的结构及其汇水范围,对此进行预测非常必要,为此将现状年(2010年)的地形与规划年(2030年)的预测沉陷值进行叠加,形成规划年的预测地形,基于此地形利用ArcSWAT提取规划年的水系和集水区,并通过与现状年的水系和集水区进行对比,分析地表沉陷动态发展条件下沉陷区洼地对天然湖泊、水系和洼地集水区变化的影响。结果表明,地表大幅沉陷会造成河道逆流和断流、不同水系连通、集水区兼并等重大水文、地理格局变动。     

SCR脱硝反应塔流场数值模拟研究

选择性催化还原烟气脱硝（Selective Catalytic Reduction,SCR）技术是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术,但由于进入催化剂层的烟气气流分布不均匀而导致价格高昂的催化剂得不到充分利用,增加了运行成本.因此,改善SCR脱硝反应塔内的气流分布均匀性,提高催化剂的利用效率,具有很大的现实意义和市场价值.文中通过数值模拟研究了SCR脱硝反应塔内导流板的结构布置对气流分布均匀性、喷氨后的混合效果、压力损失的影响,提出4种导流板加装方案,并确定了最优方案.     

水力旋流器流场的数值模拟研究

用计算流体力学软件FLUENT，采用RSM模型对油水分离用水力旋流器的流场进行了数值模拟。模拟结果表明旋流器流场呈Rankine涡的特点，且与他人实验结果吻合较好，说明该湍流模型和算法是可行的；旋流器上游区内流体紊流现象严重，两侧有循环流存在，这都对两相分离不利，应改进结构以改变这种流动形式；另外还对油-水两相流场进行了研究．初步揭示了液-液两相分离的现象，这都为进一步研究旋流器的结构优化提供了参考。     

电站锅炉三通集箱流场的数值研究

根据电站锅炉三通集箱系统的结构特点,采用基于三维实体模型的建模方案,对径向引入引出集箱系统的流场分布进行了数值模拟。采用FLUENT软件分析了集箱流场的分布特点及受热面沿程阻力对集箱速度、静压分布的影响,详细讨论了三通结构、受热面沿程阻力对受热面流量分配的影响。研究结果表明,集箱流场呈三维分布,分为径向引入管下游的冲击射流区和周围的强迫对流区,三通结构直接影响集箱的速度分布;受热面的流量分配直接受三通结构的影响,沿程阻力影响受热面流量偏差的大小。     

二甲基醚/甲醇双燃料均质压燃低温氧化反应机理数值模拟

应用零维详细化学反应动力学模型，研究了二甲基醚(DME)／甲醇双燃料均质压燃低温氧化反应机理，考察了初始温度、甲醇浓度和二甲基醚浓度对低温氧化反应的影响．结果表明，甲醇改变了二甲基醚低温反应途径，二甲基醚的低温和二次加氧过程受到抑制，CH3OCH2直接裂解(β-scission)起主导作用，二甲基醚与甲醇高温反应几乎同时进行．温度升高，高温脱氢反应和β-scission增强；低温脱氢反应速率增大，反应时刻提前，高温脱氢反应速率先增大后减小，加氧反应速率随着DME浓度增大而增大，β-scission反应速率先增大后减小；甲醇浓度增大，DME低温脱氢反应速率降低，高温脱氢反应速率先增大后降低，β-scission反应速率随甲醇浓度增大而减小，加氧反应速率则随甲醇浓度增加而升高．     

基于喉部出口不均匀流场的电站凝汽器性能数值研究

壳侧入口流动条件的给定会影响凝汽器壳侧流场的数值模拟结果,为进一步改进凝汽器性能的分析手段,以两台电站凝汽器为对象,分别在壳侧入口流场均匀分布和不均匀分布两种条件下对凝汽器壳侧的蒸汽流动进行数值模拟,其中不均匀入口条件基于对凝汽器喉部流场的模拟获得,进而通过数据提取获得两台凝汽器的性能曲线,并对不同入口条件下模拟得到的凝汽器性能进行了对比,模拟结果表明：凝汽器喉部出口流场具有较强的不均匀性;壳侧入口均匀条件下模拟得到的凝汽器性能好于入口不均匀条件,建议在研究凝汽器性能时尽可能地考虑入口蒸汽流场不均匀分布的影响。     

燃煤电站锅炉尾部烟道流场数值模拟分析及改造

针对某电厂350 MW机组电除尘器出口至引风机入口段烟道全压损失过大的问题,利用数值模拟软件Fluent,采用标准k-ε模型,对该段烟道烟气流场进行了数值模拟。模拟结果表明,该段烟道主要的全压损失主要源自汇流部位、弯管和变径管等部位。依此,本着先易后难的原则,采用逐步优化的方法,渐次设计了3套改造方案:方案一摒弃了原烟道采用较多急转弯头的设计,采用单个135°弯头平滑过渡烟道;方案二改变了其中一个烟气入口方向,使两股烟气提前汇流,增大了烟道截面积,降低了烟气流速;方案三在改造方案二的基础上,在烟气汇流处和交汇处倒圆角,在弯头处添加导流板,以降低全压损失。比较3套方案的减阻效果和改造费用表明,方案三可使烟道两侧平均全压损失由原烟道的217.73 Pa降至49.02 Pa,减阻率达77.4%,降低全压损失的效果显著。     

蒸汽喷射器内二维流场的数值模拟研究

通过求解二维N-S方程．对以水蒸气为工质的喷射器内复杂的流场进行数值模拟。分析比较了四种不同的湍流模型，Chen-Kim修正的k-ε模型用于数值模拟，分析了工作参数及喷射器结构对喷射器内部的流场及出口激波的形成的影响，得出了喷射器设计的优化方案。     

第四代DLE燃烧室流场特性研究

参照西门子的第四代干式低污染(Dry Low Emissions,DLE)燃烧室,设计了模型燃烧室,通过激光粒子图像速度仪(Particle Image Velocimetry,PIV)测量技术,对燃烧室头部出口流场进行了实验研究,分析了头部结构变化和入口空气流量变化对流场特性的影响。研究结果表明:两个主旋流器的旋流方向组合对燃烧室头部出口的流场特性有着很大影响;预混室RPL (Rich-Pilot-Lean)段的流量变化主要影响旋流器中轴线附近的轴向回流速度;入口空气流量变化对流场的影响主要表现在速度值上,但对速度变化趋势没有太大的影响。     

某水电站放空洞进水口边坡稳定性数值模拟分析

针对某水电站放空洞进水口高边坡存在倾倒和滑移拉裂或滑移致拉裂块体破坏的可能性问题,采用FLAC有限差分法技术和极限平衡法,分别从边坡的应力、变形、塑性区发展和块体稳定性方面综合评判了高边坡的整体稳定性,结果表明该边坡整体稳定性良好.     

毛家河水电站溢洪道三维数值模拟

为寻求毛家河水电站溢洪道较优的泄洪消能形式,以质量守恒及动量守恒为基础,建立了κ-ε湍流模型封闭雷诺方程组,采用VOF方法追踪自由液面,对溢洪道泄流能力、水面线、底板压力及槽身和下游河道的流速进行了三维数值计算,数值计算结果与模型试验结果吻合较好,并根据工程实际情况拟定了多种方案对溢洪道全域及下游河道进行了数值模拟。计算结果表明,设置中隔墙并使左、右泄槽挑流鼻坎错开布置方案,溢洪道槽身段水流流态较好,挑射水流与下游河道水流衔接平顺且对两岸岸坡冲刷较轻,总体效果较好。     

多泥沙河流水电站水轮机转轮内部流动数值模拟

针对多泥沙水电站水轮机转轮的泥沙磨损问题,以HLA351-LJ-275水轮机为模型,对水轮机在设计工况下,运用N-S方程和标准κ-ε湍流模型,利用CFX求解器进行仿真流动模拟。水轮机转轮进口沿叶高20%、50%、80%流面的压力、泥沙速度及泥沙体积分数分布的数值结果表明,水轮机转轮叶片工作面压力大于背面且最小压力高于气化压力。泥沙速度在叶片进水边和出水口位置普遍较高。水轮机转轮叶片工作面的泥沙体积分数大于背面,叶片工作面的泥沙体积分数在叶片出水口普遍较高,叶片背面的泥沙体积分数在叶片进水边普遍较高。研究结果对多泥沙河流水轮机转轮叶片的泥沙磨损评估及维修具有指导意义。     

基于AVLFIRE的发动机进气道三维流场数值模拟研究

利用软件AVLFIRE对4个不同气门升程下进气道的流动特性进行分析研究,揭示某发动机进气道及缸内的流动特性．得出各升程下气体流动的流线图、湍动能、速度等值线图及流量系数和涡流比,直观地表明了进气过程气道及缸内的流动特性,为进气道性能优化、评价和再设计提供了方法和依据。     

给水泵汽轮机流场的数值模拟

介绍了采用NUMECA的Fine/Turbo软件对超超临界1000MW机组给水泵汽轮机的三维复杂流动进行了变工况数值模拟,具体分析了3个典型工况下的反动度、攻角以及效率等的变化情况。计算分析表明,进汽参数和转速对流场的气动特性影响较大。同时,3个不同转速及负荷工况下末级叶片的流场数据为进一步的叶型优化提供了依据。     

白鹤滩水电站~#1泄洪洞反弧段水力特性的数值模拟

采用k-ε紊流模型对白鹤滩水电站# 1泄洪滴竖曲线段及其下游连接段水流流场进行数值模拟,获取了流速、水面线、压强,切应力等水流运动参数分布.结果表明,底板和边墙的压强沿反孤向下游逐渐增大,在反弧后部1/4范围内达到最大,反弧末端的压强梯度大于反孤起始端的压强梯度;切应力沿反弧向下游逐渐增大,且高切应力范围在下斜坡段延伸一段距离,而在同一断面内角隅附近的切应力较大;空化数沿程减小,陡坡段开始需采取掺气减蚀措施,防空蚀的关键部位为反孤段末端后边墙的中下部和底板.     

天生桥水电站溢洪道三维数值模拟

以天生桥水电站为例,采用Flunet软件、有限体积法、κ-ε紊流模型及VOF方法相结合处理自由水面,并对溢洪道泄洪流场进行了三维数值模拟,给出了溢流堰泄流能力、水面线、底板压强分布、水流空化系数分布及典型断面流速分布.数值模拟结果与模型试验结果对比表明,该方法较精确、稳定可靠,为同类工程的优化设计提供了参考依据.     

罗茨泵内部流场数值模拟研究

罗茨泵在运行中由于各种原因会出现振动大、噪音大、泄漏等问题,获得罗茨泵的流动信息对预知及解决故障问题具有非常重要的意义,建立罗茨泵流场数学模型,用CFD软件对其内部流场进行模拟,获得并分析内部介质的压力场、速度场、流量脉动曲线、进出口压差对流量影响。研究结果表明:两转子间隙处压差最大,形成较高涡流;排气口两侧有明显的涡流;出口流量在转子转动初始阶段达到峰值;进口流量和进出口压差成反比,进口流量的脉动系数和进出口压差成正比。验证了CFD数值模拟的准确性,为对罗茨泵的进一步研究和整体优化奠定了基础。     

旋流式喷嘴内流场的数值模拟

基于单流体模型,建立了旋流式喷嘴内流场的数学模型,应用 VOF 方法捕获气液分界面进行数值计算,模拟喷嘴出口处空气锥形状和气液分界面,得到了一组流量与喷嘴工作压降的关系曲线,其结果与前人的经验相符合.     

跨音速叶栅流场的数值模拟

论述了时间相关有限差分法在跨音速叶栅流动计算中的应用,并以具有代表性的跨音速压气机叶栅流场的计算和图样的制取为例,附以程序编制及其流程图,详细地讲解了计算程序的具体操作。由比较可以看出此方法较以前的时间推进法要快得多。可以预期,随着该方法的不断完善,得到更为精确的结果是完全有可能的。