偏置周界风燃烧器综合性能数值试验

针对大型电站锅炉存在一次风喷口带火、高温腐蚀、水冷壁结渣、要求低负荷稳燃等问题，结合周界风、侧边风、钝体技术在不同方面的优缺点，提出了偏置周界风燃烧器设计方法.采用RNG k-ε模型和Langrangian颗粒模拟方法对偏置20 mm周界风燃烧器单喷口射流及其在大型电站锅炉上的应用进行了气固两相流动数值模拟分析.数值试验结果表明，偏置周界风燃烧器在保证煤粉气流着火稳定性以满足低负荷燃烧要求的同时，具备较强的防止喷口带火能力；炉内水冷壁附近颗粒物质量分数相对较小，从而能保证较高的氧化性氛围以解决水冷壁高温腐蚀、结渣等问题；偏置周界风所引起的炉内气固两相偏析在低NO_x燃烧控制方面具有重要意义     

正交射流尾迹气固两相流动的数值模拟

运用气相ｋ－ｅ湍流模型和颗粒相代数方程模型对正交射流（垂直的交叉射流）尾迹气固两相流动进行了数值模拟，获得了该流动尾迹的气、固相速度分布，颗粒质量流分布，计算结果与实验值定性符合，文中探讨了一次风口（主流入口）粉气质量比对颗粒混合的影响以及颗粒对气相流场的影响，并得到了一些有价值的结论。     

正交射流尾迹气固两相流动的数值模拟

运用气相ｋ－ε湍流模型和颗粒相代数方程模型对正交射流（垂直的交叉射流）尾迹气固两相流动进行了数值模拟，获得了该流动尾迹的气、固相速度分布，颗粒质量流分布，计算结果与实验值定性符合．文中探讨了一次风口（主流入口）粉气质量比对颗粒混合的影响以及颗粒对气相流场的影响，并得到了一些有价值的结论．     

微磨料气射流加工机理实验研究

微磨料气射流加工技术是对硬脆材料进行微细加工的一种非常有潜力的技术.对脆性材料微磨料气射流加工机理的实验研究是精细精密加工领域一个重要研究方向.为研究微磨料气射流加工的一般机理,在一套自制微磨料气射流装置上实验并分析了喷射参数及磨料参数对微磨料气射流加工影响的数据,得到了微磨料气射流加工中喷射距离、喷射时间、喷射压力、喷射流量和磨料粒度对加工效果的影响的一般规律.     

四角切圆燃烧锅炉底层燃烧器区域流场数值模拟

基于控制容积法,采用RNGκ-ε湍流模型对某600 MW四角切圆燃烧锅炉的底层燃烧器区域流场进行了数值模拟.通过比较和分析不同射流速度的流场发现:射流速度影响实际切圆直径和动态旋转切圆气流的旋转流动速度;射流末段上游区域和动态旋转切圆中心均存在回流,这将有利于烟气与一次风的混合.     

一次风扩口角对旋流燃烧器影响的数值模拟

为了改进燃烧器设计，提出了一次风扩口角度改变对同轴旋流燃烧器影响的数值模拟方法.该方法采用重整化群 RNG κ-ε双方程湍流模型，针对燃烧器出口区域冷态流场进行数值模拟，通过比较旋流燃烧器不同一次风扩口角度情况下，回流区尺寸的变化和流场分布规律.结果表明，旋转射流轴向速度受一次风扩口角变化影响不大，其切向速度在旋流外围服从拟等势旋涡规律和在旋流中心服从刚体旋转规律；随一次风扩口角度的增大，回流区径向尺寸绝对增大，轴向尺寸先增加后减小；一次风扩口角度的增大，引起径向压力梯度的增大，从而形成了多次回流区域的存在.     

基于EDEM-Fluent耦合的挖藕机喷水系统仿真优化

为分析挖藕机喷水系统各种关键参数对土壤冲击效果的影响,提出一种基于EDEM-Fluent的水射流冲击土壤仿真方法。在Fluent中模拟不同间距、不同喷射速度下多股水射流冲击水层时的速度衰减、方向变化情况;得出冲击水层后的速度后利用EDEM-Fluent耦合模拟射流以该速度冲击土壤1 s的效果。试验结果表明:随着出水管间距的增大,最大冲击深度减小,土壤颗粒速度减小;随着射流喷射速度的增大,最大冲击深度增大,土壤颗粒速度增大。在出水管间距8 mm、射流喷射速度30 m/s时对土壤的冲击效果最好。     

喷射成形空心射流流场模拟

为了提高喷射成形雾化质量,将圆柱形空心射流技术应用于喷射成形雾化过程中,针对出流口前方空心流场的结构进行了数值模拟,分别模拟了不同入口速度和不同出流工艺下空心射流流场的分布情况,并进行了实验验证.单相模拟结果表明,增大入口液体速度,可使回流区增大并且产生更低的负压,有利于金属液的出流;两相流模拟结果表明,采用中部空芯与大气连通能产生较好的空心射流,当空芯通入0.02MPa气流时,会使射流空心部分增大,这一结论与水流的实验结果基本一致.     

基于压强射流板的汽车天窗风振噪声优化

针对汽车天窗开启引发的风振噪声问题,在分析了天窗风振噪声生成机理的基础上,提出采用 压强射流板结构对风振噪声进行控制的方法。通过数值仿真模拟,对比分析了汽车原始天窗和添加压强射流 板的风振噪声,验证了压强射流板降噪的有效性。并以风振噪声的声压级为优化目标,对压强射流板的射流 压强和射流角度进行了优化设计,通过对比筛选出最优的降噪方案。结果表明,压强射流板可以有效降低风 振噪声的脉动压力波动幅度和声压级强度,从而提高汽车的乘坐舒适性。     

适用于层燃锅炉新型二次风技术

通过在传统的工业层燃锅炉煤层上部空间引入“多孔分层错列射流式”二次风,同时,适当降低一次风的供给量,组织炉膛内空间燃烧,可以起到有效提高燃煤锅炉效率、降低烟尘初始排放浓度的双重作用,并在同一台“0．5t/h立式锅炉”上进行了煤气化-无烟燃烧和普通手烧两种运行方式的对比工业性试验．试验结臬表明,在无炉外除尘器情况下,实现了排烟无色、烟尘排放浓度符合国家环保标准GB13271-2001中一类区要求,该新型二次风装置,可有效地实现炉内消烟除尘。     

直流二次风扩口对燃烧器流场影响的试验研究

在气固两朴实验台上采用先进的ＰＤＡ测试技术对不同直流二次风扩口角度情况下径向浓淡旋流煤粉燃烧器出口气相速度和脉动速度、颗粒浓度分布进行了测量,得出了直流二次风扩口角度对径向浓淡旋流煤粉燃烧器出口流场回流区直径、射流扩展角的影响规律。实验结果表明直流二次风扩口角度对汉场有一定的影响,而对浓度场影响较小。所得结论对工程应用有一定的参考价值。     

Experimental investigation of enhanced heat transfer for fined circular tube heat exchanger with rectangular fins

Heat exchangers play an important role on thethermal efficiency and physical size of the energy andpower system. The improving technology of heat ex-changer performance, particularly air-side perform-ance, has attracted many investigators[1 -3]. Marineboi…     

裤衩型300 MW循环流化床炉膛二次风数值模拟

循环流化床锅炉中二次风主要提供燃烧所需氧气并控制NOx生成,但是随着炉膛的大型化发展二次风作用减弱.采用Fluent6.2计算软件数值研究300 MW循环流化床锅炉炉膛中二次风速度和风向对炉内颗粒速度和固体浓度的影响,分析炉内不同位置的颗粒速度和浓度的分布以及二次风穿透性规律.模拟结果表明,裤衩型循环流化床内中间的颗粒存在向下流动性,颗粒浓度在Z向截面上呈现不均匀分布,其形状类似是多个环核结构模型的结合.二次风显著提高炉膛上部颗粒浓度,能够优化炉内气体和颗粒流场分布,外侧二次风的穿透性好于内侧二次风的穿透性.模拟结果可以为大型循环流化床锅炉的设计和运行提供理论参考.     

带有共轭导热柱的矩形窄缝通道内气体的流动传热模拟

以带有共轭导热柱的矩形窄缝管道内气体的流动传热为例,介绍了一种CFD的数值仿真技术．先利用Pro／e5．0建立了传热模型,再导入ICEM CFD中划分网格,最后在AN-SYS-CFX中进行求解计算．通过整个传热过程的模拟得出了矩形窄缝管道不同截面的温度、速度和压强分布云图,对不同高宽比情况下矩形窄缝管道内的气体流动与传热进行了对比分析,得出了大宽高比的矩形管道角部靠近上下面区域有热流集中现象,而且随着矩形窄缝管道高宽比越大,出口气流温度越高,传热效果越好,但阻力也越大,压降增加．     

旋流燃烧器出口气固两相流场的 光学波动法测量研究

为了精确测量旋流燃烧器出口的固相质量分数和颗粒细度,介绍了光学波动法测量固相质量分数的基本原理,并在气固两相流实验台上采用基于光学波动法的激光探针测量固相质量分数,对不同的一、二次配风条件下的回流区大小、扩散特性以及质量分数分布变化进行了测量研究.试验结果表明：在燃烧器出口流场中,固相质量分数最高点和气相速度的最高点均处于二次风口附近,在离燃烧器出口0~200 mm范围内,气相速度衰减迅速,而固相质量分数的衰减缓慢;各次风对固相质量分数分布的作用各不相同：一次风大小的改变对中心回流区内固相质量分数影响微弱,主要影响周边区域;增强内二次风对增强回流区内的固相质量分数的差异最为明显;增加外二次风限制了颗粒对外扩散,固相质量分数的分布在周向上更加均匀.     

通风管道内温湿度对颗粒沉积的影响

于矩形断面0．3m×0．2m、长度3m的通风管道中,对完全发展湍流中的颗粒沉积进行了模拟计算。由于空调通风管道内空气温、湿度有所变化,因此综合考虑了热泳力及湿度对颗粒沉积的影响,采用拉格朗日法随机轨道模型进行了3000个颗粒沉积的模拟研究。在粒径范围0．01～50μm、管道风速5m／s的条件下,得到了无因次沉积速率随无因次松弛时间变化曲线并与前人的研究结果进行了比较,结果表明曲线呈现“V”形分布,模拟结果与前人研究结果基本一致。针对粒径19m的颗粒,调查了温度及湿度对颗粒沉积的影响,结果表明由气流与管壁的温差产生的热泳力加速了颗粒沉积,并随温差的增加而呈提高趋势;随着空气相对湿度的提高,颗粒沉积速率也相应增加,     

管式间接蒸发冷却（火用）分析

采用湿空气火用理论分析方法分析管式间接蒸发器的（火用）效率,探索了一次空气进风温度、二次空气相对温度、二次空气与一次空气风速之比、管径以及管间距等参数对管式间接蒸发冷却器火用效率的影响．结果表明,管式问接蒸发器火用效率随一次空气进风温度提高而降低,随二次空气进口相对湿度提高而提高,随二／一次空气风速比增加而降低．当管径20mm,管间距10mm时,火用效率较大．     

卧式燃煤锅炉改烧生物质燃料的燃烧系统数值模拟

本文应用计算流体力学软件,对卧式燃煤锅炉改烧生物质燃料的燃烧系统进行了详细的数值模拟,包括二次风不同喷嘴角度,一二次风不同配比,二次风位置交错布置等情况炉膛内流场的分布情况,针对DZIA-1.25-AⅡ型锅炉进行模拟,并对模拟结果进行了理论分析,在模拟计算条件下喷嘴角度取30°,一二次风配比取7∶3,喷嘴交错布置,一侧距离前墙1.4 m,另一侧距离前墙1.7 m时炉内流场达到最佳状态.本文的研究能为此类改造工程中燃烧系统的优化提供参考.     

窄深矩形断面明渠流速分布的研究

建立了一个三维紊流数学模型,对实际灌区中的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟.计算结果与实测结果符合得较好,表明数学模型及参数是合理可靠的. 运用该模型,对2种底坡、2种糙率以及3种宽深比组合情况下的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟,得出了窄深矩形断面明渠垂线流速分布律和垂线平均流速横向分布律,并应用实测资料验证了上述流速分布律. 结果表明,在明渠底部内区流速分布能很好地符合对数分布律,但在明渠外区流速分布则符合抛物线分布,垂线平均流速沿横向的分布接近于幂函数分布,给出的断面流速分布经验公式具有很好的精度.     

亚音速矩形射流流场计算及结构分析

本文对亚音速矩形射流的速度场、温度场进行了研究，在喷口等面积的情况下，矩形喷口与圆形或方形喷口相比．其速度场、温度场的核心区段变短，有噪声低、红外隐身效果好的优点．根据湍射流流场中湍流应力远大于招滞力、中心轴上主流速度远大于其它横向速度以及流场中参数在中心轴上的变化远比在其它方向的变化小等特．点，得到简化后的抛物化Ｎ－Ｓ方程，加上Ｋ－ε模型、能量方程，成为湍射流的边界层方程组．本文采用向后推进的差分格式，在每一横截面上利用双向交叉扫描的方法对流场进行求解，计算与实验结果吻合．