气雾两相流喷嘴的研究

建立了描述气雾两相喷嘴中流动行为的理论模型，并通过实验验证。计算和实验表明，单相流空气压降随喷直径的增大而减小；两相流压降随水流量的增大而增大；单相流和两相流压降随空气流量的增大而增大。     

不同排列双圆柱气液两相绕流数值模拟

在一定的来流速度下,采用有限容积法计算了不同含气率、不同来流速度与双圆柱圆心连线角度情况下,整个流场的变化.夹角选取为α=90°(并列)、60°、45°、30°、0°(串列).结果表明:当α=90°(并列)时,两圆柱后产生稳定的同步反相旋涡脱落.随着夹角的减小,两柱之间产生了强大的排斥力,上游圆柱振动受到抑制,尾涡的长度变短.当夹角α=0°时,上游圆柱涡脱落得到了有效的抑制,没有稳定涡街生成,升力系数的脉动值趋于零;上游圆柱脉动升力系数最大值出现在α=90°,最小值出现在α=0°.研究还发现,上游圆柱的脉动升力系数并不是随着夹角减小而顺次减小;上游圆柱脉动升力系数绝对值随含气率的增大而减小.     

颗粒流数值模拟的现状

介绍了颗粒物质与颗粒流的概念以及目前颗粒流数值模拟的现状;按照采用的模型是否连续,将模型分为:连续介质模型和非连续介质模型两类;着重介绍了非连续介质模型中的离散元法(DEM):硬球模型和软球模型.通过颗粒流的数值模拟,可以对料仓、固定床、移动床和流化床等设备的设计和操作进行优化,因此在工程中具有重要意义.     

减小颗粒尺寸对流化床中两相流动行为的影响

通过分析３０μｍ颗粒在扬析及膨胀实验中表现出的特异性，提出３０μｍ是尚未发生稳定团聚的最小粒径。实验证明：在浓相条件下，３０μｍ颗粒的气含量最大，塌落时间最长；在稀相条件下，采用３６μｍ的ＦＣＣ颗粒，使提升管反应器中固含率分布的均匀性较５４μｍ颗粒有了明显改善。上述结果预示着工业流化装置中使用的催化剂颗粒还有可能在颗粒尺寸方面进一步优化。     

油气两相环状流的试验研究

随着油气却润滑系统的广泛应用,其优点和所带来的可观的经济效益,吸引了越来越多的研究人员对其进行研究,在试验基础上,对油气两相环流流进行了试验研究。     

汽液两相疏水阀在锅炉连排器上的应用

对新型连排器的工作原理进行了介绍,并对设备在实际工程中安装、调试和应用作了详细的描述,对采用新型连排器对锅炉排污的优点和经济效益作了分析。该产品具有节能和液位控制准确的优良特性,具有广阔的市场前景和竞争力。     

汽液两相疏水阀在锅炉连排器上的应用

对新型连排器的工作原理进行了介绍，并对设备在实际工程中安装、调试和应用作了详细的描述，对采用新型连排器对锅炉排污的优点和经济效益作了分析。该产品具有节能和液位控制准确的优良特性，具有广阔的市场前景和竞争力。     

1Cr9Mo钢高速气-固两相流冲蚀磨损

采用自制的激波驱动气-固两相流冲蚀磨损试验装置,选取SiO₂、Al₂O₃和SiC颗粒,对煤化工常用材料1Cr9Mo钢进行高速气-固两相流冲蚀磨损试验研究.结合试件表面冲蚀磨损形貌,分析冲击速度、冲击角度、颗粒硬度、颗粒粒径、试件温度等因素对材料的冲蚀磨损率的影响.结果表明：在20℃和400℃下,1Cr9Mo钢的最大冲蚀磨损率均出现在15°-25°的冲蚀角之间,体现出典型塑性材料的冲蚀磨损特征;低角度冲蚀时磨损机理以颗粒的切削作用为主,高角度冲蚀时颗粒垂直撞击材料表面产生凹坑并致使凹坑周围的片状物碎屑从材料表面剥离;试件冲击速度指数在2.3-3.2范围内,磨损率受颗粒硬度影响较大;在相同冲蚀条件下,硬度较高的Al₂O₃和SiC颗粒对试件的磨损率比SiO₂颗粒高一个数量级;磨损率随颗粒粒径的增大呈现先递增后下降的趋势;在400℃时SiO₂颗粒对试件的冲蚀磨损率明显提高,磨损率最大值约为20℃时的3倍.     

喷粉透气砖狭缝内气--固两相流动数值模拟

狭缝型喷粉透气砖是铁水底喷粉脱硫预处理工艺重要功能性元件,对底喷粉脱硫工艺的顺利实施影响重大.结合实际应用情况,基于欧拉-欧拉双流体和颗粒动力学理论,对喷粉透气砖狭缝内气-固两相流进行了三维数值模拟,得到狭缝内的流场、压力场和颗粒相体积分数场分布.喷粉透气砖狭缝内颗粒相体积分数非均匀段长度一般为250 mm,加速段长度一般小于250 mm,在颗粒直径为20μm时单缝内的压降最大,为2350 Pa.工业试验结果表明,底喷粉工艺脱硫效率比同类型顶喷粉工艺提高15%以上.     

粉末注射成形多相流动过程数值模拟模型

把计算流体动力学的多相流概念及两相流模型引入到粉末注射成形领域,介绍了描述粉末-粘结剂充模流动过程的单流体模型、双流体模型及欧拉-拉格朗日模型,并简要分析了各种模型的特点.分析表明,双流体模型相对于单流体模型更有利于监视两相分离、粉末聚集等出现在粉末注射成形过程中的特殊现象,并且比欧拉-拉格朗日模型更容易收敛.     

超音速微粒轰击表面纳米强化多通道喷嘴气固双相流的数值模拟

采用气固双相流模型（离散相模型）研究了超音速微粒轰击表面纳米强化多通道耦合喷嘴的流场,通过计算,分析了气固两相速度场以及固体颗粒在气体流场中的轨迹。模拟结果发现,气体—颗粒双相射流中,气固两相射流速度均可以达到超音速,而且颗粒相的分散度小于气体,粒径小于5μm的颗粒相其分散度随颗粒粒径增大而减小,大于5μm的颗粒相其射流分散度基本稳定,颗粒相粒子集中在各通道射流中心线附近。最佳表面纳米强化处理距离在120 mm附近。模拟结果有助于设计面向大规模表面纳米强化处理应用的多通道耦合喷嘴。     

优化条件的RH流场数值模拟研究

采用欧拉模型数值模拟方法,通过采用更接近实际的边界计算条件和初始条件对170tRH熔池流场进行了模拟分析。研究结果表明：改进后模型计算出的流场状态和循环流量结果与试验结果很一致;上升管内钢液速度呈M型分布,且气泡在上升管内的流动具有波动性,下降管内钢液流速度分布均匀,上升管内壁比下降管内壁更容易侵蚀。     

基于 CFD的喷吹气流对底吹炉熔池的搅拌作用

利用Fluent软件,以规格为Ф4.4×16.5m的底吹熔炼炉为研究对象建立数学模型,选择VOF两相流模型对其氧枪吹氧过程和气液两相流在熔池中的相互作用进行数值模拟计算,结果表明：7°氧枪比22°氧枪在熔池内形成旋流的对称性和完整性好,但搅拌作用较差,死区范围较大;底吹流量在10～50m3／h范围内,随着底吹流量增加,射流流股变得连续和集中,气体对熔池内液相搅拌作用增强,液面波动变大。     

棒式文丘里除尘器气液两相流阻力特性

为了掌握棒式文丘里除尘器内气液两相流的阻力特性,基于多相流理论,建立其三维CFD模型,研究分析棒间距、除尘风量和液气比对棒式文丘里除尘器阻力特性的影响,并建立了阻力预测公式以及三者之间的关系式.结果表明：文丘里棒层与下筒体的压力损失随着棒间距的减小和风量的增大呈幂指数关系增大,随着液气比的增大呈近线性增大;上筒体的压力损失与风量呈近平方关系;通过与实验数据对比,关系式最大误差为16.88%,验证了其有效性.     

Numerical simulation of the gas-solid two-phase flow inside the multi-channel nozzle for the surface nanocrystallization induced by the ultrasonic particulate peening

Using a gas-solid two-phase model(a discrete phase model),the authors investigated the flow field inside the multi-channel nozzle for surface nanocrystallization(SNC)induced by the ultrasonic particulate peening(USPP).By computation,the velocity fields of both the gas and the solid phases were simulated and the track of the solid phase was analyzed in detail.It can be found that the velocities of the two phases are able to reach an ultrasonic level;meanwhile,the dispersion width of the solid phase at the nozzle exit is less than that of the gas phase.When particle diameters are less than 5 μm,there is a decreasing trend in the dispersion width of the solid phase with an increase in particle diameters.The trend becomes stable as the particle diameters are greater than 5 μm;in the meantime,the distribution of solid particles is near the axis of the jet flow.The optimal standoff distance between the nozzle and the substrate in the process of USPP is about 120 mm.Simulation results can help improve the design of mass-production-oriented multi-channel nozzles for SNC induced by USPP.     

低渗透油层压裂五点井网两相流动理论分析

在低渗透油层整体压裂基质-裂缝耦合的三区物理模型基础上,建立了考虑启动压力梯度的基质非达西渗流、基质-裂缝椭球流动、裂缝内非线性流动的三区耦合的理论模型,推导出了低渗透油层五点井网的整体压裂两相渗流数学模型.对五点压裂开采井网的产量影响因素进行了分析,揭示了整体压裂基质-裂缝耦合两相流动开采变化规律.