高炉回旋区的机理分析及三维数值模拟

阐述了高炉回旋区运动及反应机理，建立了模拟回旋区的三维综合模型，模拟了回旋区内物理过程和化学过程，得到了焦炭颗粒的速度分布、回旋区内的温度分布和高炉风口燃烧带的温度及煤气成分变化．冷态模拟结果与实验结果基本一致，预报的温度分布符合实际工况。     

高炉回旋区燃烧数值模拟研究

为研究回旋区内物理化学状态,对回旋区内存在的焦炭热解、水分蒸发、燃烧、气体湍流化学反应进行了分析,建立了基于混合颗粒条件的湍流数学模型,利用CFX进行了数值模拟.结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大部分小于16 m/s,峰值温度在2 670 K左右,焦炭粒子数为3 000时,CO2和CO气体峰值浓度百分比分别为17.0%和27.4%,高炉煤气流分布为中心气流弱,边缘气流强.红外测温实验及大量操作实践验证了数值模拟结果基本是正确的,对进一步研究回旋区和创新高炉操作制度提供了理论依据.     

高炉回旋区数学模型与CFX的数值模拟

为研究高炉回旋区内的物理化学状态,分析了回旋区内存在的焦炭热解、水分蒸发、燃烧、气体湍流等化学反应,建立了基于颗粒轨道的湍流数学模型,并利用CFX对数学模型进行了数值模拟。模拟结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大部分小于16 m/s,峰值温度在2 670 K左右;焦炭粒子数为1 000时,在水平面内CO2和CO气体的峰值浓度分别为17%和27.4%;高炉煤气流分布为中心气流弱,边缘气流强。数值模拟结果基本与高炉操作实践结果吻合,对进一步研究高炉回旋区提供了有意义的探索。     

高炉风口回旋区煤粉燃烧过程三维数值模拟

为更好地了解回旋区内气体、煤粉的各种经历效应，本文基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程，建立了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。将所建模型分别对冷态模型内气粒两相流动和某企业750m^3高炉风口回旋区内的气固两相三维流动和煤粉燃烧进行了数值模拟，并采用PDA对冷态模型内气粒两相流场进行了测量，结果表明，实验结果与冷态两相流动的模拟结果基本一致，平均相对误差为11．6％；热态模拟的模拟结果与国外实验测量结果较吻合，平均相对误差约为15．8％。该模型能够较准确地预测风口回旋区内的燃烧情况，可以减少高炉操作费用，正确指导生产实践。     

高炉回旋区模型PDA测试及数值模拟研究

应用相似与模化原理建立了高炉回旋区三维冷态试验模型,并应用三维激光相位多普勒分析仪(PhaseDopplerAnalyzer,PDA)对模型内流场进行了测量,同时用所建立的数学模型对流场进行了数值模拟。研究发现:涡流中心速度梯度出现突增的现象,数值模拟与试验结果比较一致。     

高炉回旋区数学模型研究

在高炉回旋区内部，焦碳颗粒与空气发生剧烈反应，产生煤气的温度场、压力场、浓度场分布将直接影响到高炉的冶炼状况。基于多相流理论，全面的考虑气体的湍流、能量、组分、焦碳与空气的化学反应以及焦碳颗粒的时间经历效应，建立了描述回旋区湍流特性的数学模型。利用该数学模型对高炉回旋区气流场进行了数值模拟，为高炉回旋区的研究提供新的理论基础。     

高炉风口前缘回旋区的研究现状及发展前景

介绍了研究高炉风口回旋区的必要性和重要意义；把整个回旋区分为回旋区形状及大小、回旋区物理环境、回旋区化学环境三个研究内容，并从此三个方面分别介绍了目前回旋区的研究现状；综合考虑三个方面，指出了对回旋区进一步研究的前景及新的研究思路。     

高炉风口前缘回旋区的研究现状及发展前景

介绍了研究高炉风口回旋区的必要性和重要意义 ;把整个回旋区分为回旋区形状及大小、回旋区物理环境、回旋区化学环境三个研究内容 ,并从此三个方面分别介绍了目前回旋区的研究现状 ;综合考虑三个方面 ,指出了对回旋区进一步研究的前景及新的研究思路     

高炉风口回旋区测温成像在线监测系统研究与应用

本文详细介绍一种适应高炉风口回旋区燃烧温度、CCD成像和人工窥视一体的在线监测系统,描述了该监测系统的组成、技术特点及基本功能.还介绍了监测系统在高炉中的应用情况,重点进行了高炉回旋区温度监测的效果分析.最后给出该项技术能直观反映回旋区燃烧状态的结论.     

水疗按摩喷头内部两相流流场的数值模拟

为详细了解水疗按摩喷头内的气液两相流流场,对喷头内部流场进行了数值模拟计算,并在数值模拟的基础上。分析喷头内流场的压力、速度、气相分布。找出原结构的不足。结果表明：进水管直角弯头处的压力和速度减小显示了管道方向的突然改变引起局部能量损失;根据数值模拟显示的负压区可指导设计进气管的最佳位置;气相分布显示,原进气管的非对称结构使气液混合不够均匀。将模拟计算结果与实验结果比较,证明数值模拟所用的计算模型是有效的,表明数值模拟可以用于喷头的结构设计指导。并为喷头的结构优化提供便捷的验证手段。     

影响熔化气化炉风口回旋区因素的物理模拟

以COREX实际尺寸和操作参数为基础,假设回旋区内只有气、固两相,根据相似准则建立了COREX熔化气化炉模型用以研究回旋区.实验采用聚乙烯粒子作为模型的填充物料,并用红色粒子作为示踪粒子,研究了回旋区的形成过程;通过颗粒速度场确定的回旋区边界,分析了风速、排料速度（焦炭燃烧速度）、料层高度等因素对回旋区大小的影响.     

长江天兴洲河段平面二维流场数值模拟

应用正交曲线坐标系下的二维水深平均数学模型对长江天兴洲河段流场进行了数值模拟,计算出的沿程水位、断面垂线平均流速分布与实测资料较为一致.计算中采用了四边形插值方法以快速生成计算网格的河底高程数据,并利用AutoCAD的数据接口生成河底三维地形图和彩色流速分布图以进行直观分析.     

软熔带对煤气流动影响的数值模拟

通过建立高炉内煤气流动的二维轴对称数学模型来模拟倒V型软熔带附近的气体流动,模拟结果清晰地反映了软熔带对气流的二次分布.在形成倒V型软熔带时,煤气多数沿焦炭带向上流动,此时煤气呈现树枝状;在炊熔带以上的高炉区域煤气逐步向中心发展.     

Experimental study and numerical simulation of gas-particle flows with radial bias combustion and centrally fuel rich swirl burners

Numerical simulation is applied to gas-particle flows of the primary and the secondary air ducts and burner region, and of two kinds of swirl burners. The modeling results of Radial Bias Combustion （RBC） burner well agreed with the data from the three-dimensional Phase-Doppler anemometry （PDA） experiment by Li, et al. The modeling test conducted in a 1025 t/h boiler was to study the quality of aerodynamics for a Central Fuel Rich （CFR） burner, and the Internal Recirculation Zone （IRZ） was measured. In addition, gas-particle flows with a CFR burner were investigated by numerical simulation, whose results accorded with the test data fundamentally. By analyzing the distribution of gas velocity and trajectories of particles respectively, it is found that the primary air＇ s rigidity of CFR burner is stronger than that of RBC burner, and the primary air mixes with the secondary air later. Furthermore, high concentration region of pulverized coal exists in the burner＇ s central zone whose atmosphere is reduced, and trajectories of particles in IRZ of CFR burner are longer than that of RBC burner. They are favorable to coal＇ s ignition and the reduction of NOx emission.     

液力变矩器内部三维流动计算方法

系统地论述了三元件向心式液力变矩器内部三维流动计算方法。首先对各叶轮内部流场进行计算,画出其进出口压差与流量关系曲线,找到各叶轮的共同工作点,然后再考虑叶轮之间的影响,通过反复试算,逐步逼近实际工况点,较精确地计算出流场的压力和速度分布,并对性能参数进行预测。此方法以及揭示的压力和速度分布对该类型液力变矩器的设计与改进具有实际的指导意义。     

3-D transient numerical simulation on the process of laser cladding by powder feeding

A 3-D transient mathematical model for laser cladding by powder feeding was developed to examine the macroscopic heat and momentum transport during the process, based on which a novel method for determining the configuration and thickness of cladding layer was presented. By using Lambert-Beer theorem and Mie‘s theory, the interaction between powder stream and laser beam was treated to evoke their subtle effects on heat transfer and fluid flow in laser molten pool. The numerical study was performed in a co-ordinate system moving with the laser at a constant scanning speed. A fixed grid enthalpy-porosity approach was used,which predicted the evolutionary development of the laser molten pool. The commercial software PHOENICS, to which several modules were appended, was used to accomplish the simulation. The results obtained by the simulation were coincident with those measured in experiment basically.     

基于有限体积法的G4-73型离心风机三维流场数值模拟

基于有限体积法,利用Fluent软件对G4-73型离心风机内部流场进行了全三维数值模拟。结果表明:蜗壳内的低能流体区沿轴向朝流动方向推进;叶轮内的静压和动压在叶片吸力面靠近叶轮进口处最低,叶轮流道中动压等值线呈"凸"型分布,在叶片压力面靠近叶轮出口处静压和动压达到最大值,且叶轮出口相对总压损失集中在吸力面和前盘侧。