计算流体力学数值模拟技术在陶瓷梭式窑中的应用

陶瓷间隙式窑炉，尤其是梭式窑炉，是陶瓷窑炉发展的趋势所在.运用计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）数值模拟技术对它进行研究，可以克服由于影响因素众多而难以进行实验研究的缺点.本文通过CFD商用软件FLUENT对窑内的温度、速度和压力流场等进行研究和分析，得出一些较为合理的建议，为今后指导窑炉的设计和陶瓷生产过程提供参考。     

搅拌反应器内计算流体力学模拟技术进展

综述了计算流体力学(CFD)技术应用在搅拌反应器的进展情况。重点对搅拌反应器内流动场模拟的各种处理方法,包括"黑箱"模型法、内外迭代法、多重参考系法和滑移网格法,进行了介绍与评价,指出了各种方法所具有的特点及存在的问题。阐述了搅拌反应器内CFD技术的发展方向,并就国内的研究现状进行了简单概述。     

计算流体力学在二沉池改造中的应用

利用计算流体力学对污水处理厂二沉池内流场进行了数值模拟,得到二沉池内流场速率分布规律,进而确定流态临界位置水流速率,并将其作为标准速率。基于此,在二沉池内对挡板结构进行改造。改造后二沉池的模拟计算结果表明,二沉池在保证出水水质的情况下很好地满足了增大处理量的要求。     

计算流体力学在精馏塔板上的应用

本文对计算流体力学 (CFD)在精馏塔板上的应用进行了综述。介绍了计算流体力学对塔板流场的模拟 ,数值解法、实验研究及对塔板传质过程的理论研究。同时给出了典型数学模型的主要计算结果 ,并对以后的研究工作给出了建议     

计算流体力学在化学工程中的应用

计算流体力学(CFD)用于求解固定几何形状设备内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其他方程,已成为研究化工领域中流体流动和传质的重要工具。本文概述了CFD的基本原理以及CFD在化学工程领域方面的应用,重点介绍了CFD在搅拌槽、换热器、蒸馏塔、薄膜蒸发器、燃烧等方面的应用。     

计算流体力学在精馏塔研究方面的应用进展

计算流体力学(CFD)已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,应用它可得知塔内气液两相微观的流动状况。本文对CFD的发展历史和CFD的通用软件的情况以及CFD在精馏塔研究方面的应用进行了综述。重点介绍了CFD在模拟板式塔塔板上和填料塔内气液两相的流动状况上的应用。     

有机硅单体合成的气固流化床的三维数值模拟

为了探索有机硅单体合成气固流化床内硅粉颗粒的流化特性,作者利用计算流体力学CFD软件,采用双欧拉气固两相流模型及SIMPLE算法,模拟了三维的气固流化床内硅粉颗粒的流化特性;分析了气泡生成、长大和破裂的过程,及不同床层高度的固体颗粒运动速度矢量图,不同床层高度处横截面颗粒体积分数变化。结果表明:三维模拟能直观的表现颗粒在流化床中的流化状态,为工业生产及应用提供了有效的依据。     

计算流体力学(CFD)在精馏塔板上的应用

介绍了计算流体力学(CFD)数学模型的发展状况,以及计算流体力学(CFD)在塔板流场上的应用。总结了相关实验研究进展,并对塔板流场今后的研究进行了展望。     

计算流体力学在口模设计中的应用

利用计算流体力学软件包Polyflow,对非牛顿聚合物熔体离开正方形口模的挤出胀大行为进行了详细的讨论。为得到截面为正方形、十字形的挤出件,对相应的口模进行了数值设计。应用计算流体力学（CFD）软件可以对口模的尺寸作出数值预测,减少凭经验修模的次数,缩短开发周期,降低成本。     

计算流体力学在裂解炉设计上的应用

阐述了计算流体力学(CFD)在石油化工领域，特别是在裂解炉技术上的应用。内容共分两部分：1．国外公司在裂解炉设计及故障诊断中CFD软件的应用简介。2．应用CFX软件对裂解炉中的关键技术的模拟、分析及计算情况的综述。     

翼形桨搅拌槽内混合过程的数值模拟

采用FLUENT软件的多重参考系(MRF)及标准k-ε模型,将速度场与浓度场方程分开进行求解,对单层轴流式三叶CBY翼形桨搅拌槽内的混合过程进行了数值模拟,所得的混合时间的模拟结果与实验值相吻合。同时采用数值模拟的方法研究了不同的示踪剂加料点、监测点位置及操作条件对混合时间的影响规律;模拟结果表明,混合过程主要由搅拌槽内的流体流动所控制,混合时间与示踪剂加料点及监测点位置密切相关。上述的研究结果对于工业搅拌反应器的优化具有一定的参考意义。     

涡轮桨搅拌槽内流动特性的大涡模拟

利用大涡模拟方法研究了涡轮桨搅拌槽内的流动特性,采用了三种亚格子模式:标准Smagorinsky-Lilly模式(SLM)、Smagorinsky-Lilly动力模式(DSLM)和亚格子动能动力模式(DKEM),并将模拟结果与标准k-ε模型及文献实验数据进行了详细的比较.结果表明:大涡模拟方法可获得搅拌槽内的瞬态流场;对桨叶区时均速度及湍流动能的预测与实验数据相吻合,比标准k-ε模型计算结果有明显改进,三种亚格子模型中DSLM和DKEM模拟结果更好.同时分析了大涡模拟中桨叶端部附近湍流动能估计偏差的原因,发现主要是由于对轴向湍流均方根速度的预测偏差造成的.大涡模拟方法为搅拌槽内非稳态、周期性的湍流流动和湍流特性的研究提供了强有力的工具.     

用数值模拟方法分析混合和导流筒对搅拌槽中沉淀硫酸钡的影响

1 INTRODUCTION Precipitation of sparingly soluble salts is an im- portant operation widely adopted in the production of functional materials, catalyst, protein, pharmaceutical product and pigment. By precipitation, two aqueous streams containing respective reactants are mixed in a precipitator, and the sparingly soluble salt forms as result of chemical reaction if the concentration of produced salt exceeds its solubility. The quality of the final product obtained by precipitation is strong…     

CFD技术在膜过滤过程中的应用

计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟应用于膜过滤过程是近年新发展起来的一种膜过滤研究方法.综述了CFD模拟在膜过滤过程中的应用,从膜组件过滤特性和反应容器水力特性2个角度概述了CFD模拟膜内部浓差极化、质量传递系数等流态特性,膜面压力、渗透速率等流体特性参数,膜组件优化和反应器内流场分布,为膜过滤过程的评价提供了理论依据,对于实际应用具有极其重要的意义.     

用CFD研究搅拌槽内的混合过程

在CFX软件的基础上开发了用于混合过程计算的程序,并在流动场计算的基础上对单层涡轮桨搅拌槽内的混合过程进行了初步的数值研究.对速度场和浓度场联立求解与单独求解两种处理方法分别进行了计算,计算得到的浓度响应曲线与文献数据趋势一致,两种方法计算的混合时间变化规律一致,联立求解计算得到的混合时间略小于单独求解,但是联立求解的计算量非常大.计算结果表明：混合过程与计算采用的流动场密切相关;混合时间大小不仅与监测点位置有关,还与加料位置有关,在搅拌桨附近加料混合时间最小,在槽底部加料混合时间最大.     

自由基聚合反应器中多尺度流场的模拟进展

自由基聚合过程中,由于混合、传递及聚合反应的相互作用使得反应器内部存在复杂的多尺度流场,例如宏观尺度的速度、浓度、温度分布,介观尺度的液滴粒径分布,微观尺度的聚合反应速率、聚合物分子量和多分散性指数分布。这些复杂的多尺度流场分布使得聚合反应器的模型化研究成为难题。本文较为系统地介绍了自由基聚合反应器中存在的多尺度现象;简述了微观尺度聚合物性质流场分布的模型化与模拟研究方法;从悬浮聚合和乳液聚合两个方面介绍了介观尺度液滴粒径分布的模拟研究进展;从非理想混合的角度阐述了宏观尺度多相流流场分布的研究进展。最后,本文分析了多尺度模型的耦合求解方法。本综述也有本文作者对这个领域的初步观点,可为聚合反应器的设计、优化和放大提供参考。     

湍球塔气流入口方式的CFD模拟

对湍球塔不同入口方式进行了流场的数值模拟,通过比较不同入口方式的塔内流场不均匀度,得出最佳的气流入口方案。将模拟结论应用于实际工程,测量结果与模拟结果比较吻合。     

高固含搅拌槽内临界离底悬浮转速的数值模拟

使用计算流体软件CFX5.5.1对固液搅拌槽内颗粒的临界离底悬浮转速进行了数值模拟. 搅拌槽直径D=0.476 m,搅拌桨为三叶CBY螺旋桨. 桨叶安装高度h=D/3. 固液两相为玻璃珠-水,固体体积浓度为15%~50%. 对临界离底悬浮的速度判据进行了修正,并利用浓度判据与修正的速度判据得到颗粒临界离底悬浮转速Njs,模拟计算结果与实验数据的误差在工业允许的范围内. 同时,对临界离底悬浮状态槽底部不同浓度下的流体湍流动能的分布情况以及大小进行了预测,并对2种固体临界离底悬浮机理进行了验证.     

搅拌反应器内气液两相流的CFD研究进展

搅拌式气液反应器因其操作灵活、适用性强等优点,在过程工业中应用广泛.综述了采用计算流体力学CFD技术对搅拌反应器内气液两相流动行为的数值模拟研究.Euler-Euler双流体模型作为主要方法用于描述气液两相流动,在其基础上耦合相对简单的气泡数密度函数模型或复杂的群体平衡模型,可较为准确地预测搅拌反应器内气泡尺寸和局部气含率及其分布规律.CFD模拟结果可用以分析和评价不同搅拌桨叶、搅拌桨组合和气体分布器的气液分散性能,对气液反应器的结构优化和过程强化提供了有效手段.