气流纺转杯纺纱通道三维内流场数值模拟

针对抽气式转杯纺纱通道内部复杂气流变化,文章以RNG k-ε湍流物理模型为支撑,构建基于ICEM CFD和FLUENT的非结构性单相稳态流体计算域。采用SIMPLE算法对纺纱通道内流场进行压力-速度耦合求解,计算得到进出口质量流量差Δm=0.001 4 g/s,数值模拟满足残差收敛性条件。结果显示:转杯内腔压力场梯度明显,静、动压从杯体中心逐渐向凝聚槽边缘增大;输纤管道出口处存在湍流速度,滑移面和凝聚槽流域气流速度(342～428.68 m/s)相对较大;纺纱通道内部两路气流流线轨迹层界清晰、流向规律,流线特征符合压力场和速度场分析预期,为高速转杯流场特性及其纺纱机理研究提供了有力依据。     

自排风式转杯纺纱通道内部气流场数值模拟

为深入研究自排风式转杯气流纺纱机理,借助流体动力学技术对其纺纱通道流场进行数值模拟.通过ICEM CFD和FLUENT仿真平台,构建基于RNG k-ε湍流方程的单相稳态流场物理模型.压力-速度耦合模拟结果表明:由输纤管道入口至出口方向,静压逐段减小、动压逐段增大,且气流流速呈递增式分布,出口处最大动压约6953 Pa、...     

ZJ119-MAX接装机负压通道流场计算和分析

为进一步提升烟支传递平稳性和加工质量,以ZJ119-MAX接装机负压通道为研究对象,基于计算流体动力学(CFD)方法,研究了通道内的流场分布。根据气体流经通道的结构原型,对负压通道进行了简化,并对未封闭区域进行了局部重建和网格划分。采用非结构化四面体网格和湍流Realizable k-ε模型建立了负压通道的CFD模型,通过流场的数值模拟分析了其流线、压力分布及湍流耗散。结果显示:通道的整体气动性能较好,但在气流入口处流速变化和湍流耗散较大,通道拐角处容易产生气流漩涡致使能耗增大,渐扩管道处则存在逆压梯度。通过优化滤棒和烟支供给系统的负压通道气流入口,以及在滤棒和烟支供给系统与搓接系统的负压通道之间增设新通道等方法,可以改善滤嘴烟支调头系统气流通道的流动性。该研究结果可为优化接装机设计,提高设备运行效率提供技术支持。     

基于CFD的淀粉分离旋流器数值模拟

水力旋流器是淀粉分离的关键设备,应用CFD软件中雷诺应力模型描述湍流,并采用简化的多相流模型对旋流器进行数值模拟.得到旋流器流场的速度场、压力场以及淀粉颗粒的体积比分布,通过对所得结果分析,发现模拟结果基本符合旋流器的运行规律,这就为淀粉分离水力旋流器的优化设计和结构改进提供了新的研究方法和手段.     

基于CFD的细纱机吸棉笛管流场分析与改进优化

细纱是纺纱生产的最后一道工序,其清洁系统性能的高低对纱线质量有着重要影响。针对吸棉笛管工作效率不足问题,基于计算流体动力方法(CFD),采用三维κ-ε湍流模型,利用Ansys Fluent软件对吸棉笛管内腔气流场进行了仿真计算。结果表明:现有吸棉笛管中x方向运动气流主要集中于靠近后壁面区域,通过吸口的气流垂直冲击壁面后造成较大的气流阻滞区域和气流涡流区域。采用不超过26°角度导流孔对气流场有一定的改善,增加了气流向中间尾管x方向分量速度,提高了流出尾管气流流量,减少了气流垂直冲击壁面造成的动能损失。     

基于CFD的烟熏炉改进设计

针对某款烟熏炉在使用过程中出现的烟熏效果不佳、加热仓内各部分食物熏制的成熟及着色不同步的问题,提出了通过对烟熏炉加热仓的结构改进来改善加热仓内流场分布、从而提高烟熏效果的方法。采用CFD技术建立了加热仓的二维、三维仿真模型,通过仿真计算,对加热仓结构改进前后的烟熏气流场的分布进行比较分析。研究结果表明,改进后的加热仓结构可有效改善加热仓内烟熏气流场的分布。     

喷气涡流纺喷嘴内气流流动的二维数值模拟

 为探讨喷嘴内部气流流动特征对纤维加捻成纱的作用,建立计算流体动力学(CFD)模型,对喷气涡流纺喷嘴中的气流流动进行二维数值模拟,并根据计算结果分析喷嘴内高速气流的速度场和压力场分布。模拟结果表明:气流的最大速度可达超音速,由于切向速度所产生的离心力和加捻作用,纤维的尾端从纤维束中分离出来,并旋转加捻到纤维束上,形成具有真捻的纱线;喷嘴入口区域的压力小于外界气压,这有利于由前罗拉钳口处输出的纤维束吸入喷嘴。研究还表明CFD技术是研究喷气涡流纺喷嘴内气流流动的重要手段。     

湿电除尘器异形烟道导流装置优化设计

Fluent是一款常用CFD流场模拟软件,在湿电进口异形扩张烟道中增设导流板,采用CFD数值模拟不同导流板和均布格栅设置方案,能优化湿电除尘器进口处烟气流场分布。文章通过对烟道系统中不同导流板和均布格栅组合设置方案流场模拟分析,选取最优组合方案,使湿电进口处烟气流场分布均匀,提高湿电除尘器的除尘效率。     

喷气涡流纺喷嘴内部三维流场的数值研究

采用3D CFD建立喷气涡流纺喷嘴结构模型,应用Fluent 6.2流体计算软件对模型内气流场进行数值模拟,表征了喷嘴内部三维流场的流动状态,解析了喷嘴内气流流场的压力场和速度场分布,分析了流场与成纱机制的相关关系。研究表明:压缩气流经喷孔后在喷嘴内形成三维旋转气流,切向、轴向气流速度分布符合旋转气流理论;切向气流对边缘自由端纤维加捻,轴向气流对纤维束的牵伸作用可忽略,径向气流对纤维束起膨胀作用,在切向气流作用下获得更多的包缠纤维;喷嘴内部静压呈U形分布;边缘自由端纤维在不同位置加捻程度的差异导致纱线捻度不匀。     

基于FLUENT的管壳换热器壳程流场数值模拟与分析

通过简化管壳式换热器模型,采用非结构网格划分,选用κ-ε湍流模型,应用CFD软件FLUENT对壳程流体流动和传热过程进行了数值模拟,得到了不同折流板间距情况下壳程流体温度场、压力场以及速度场的分布情况。分析了折流板间距对壳程流体流场分布、换热器传热速率以及压力损失的影响,并得出了进口流速与传热量和压力损失之间的关系。模拟结果与理论研究结果相符合,对管壳式换热器的设计和改进有一定的参考价值。     

圆盘式旋流纺纱机输送管道的数值解析与设计

为研究圆盘式旋流纺纱机输送管道的设计对纤维的输运、伸直和分离的影响,利用数值技术对圆盘式旋流纺纱机输送管道的尺寸形状进行解析与设计,即利用CFD技术对圆盘式旋流纺纱机输送管道内的流场进行模拟,并根据模拟结果,利用CAD软件对输送管道的形状进行改进。以直道式输送管道为例,提出一套可行的设计方法,进行相关试验的误差分析,并提出一种新型的输送管道,为改进圆盘式旋流纺纱机输送管道提供了新的设计思路。     

气流场和聚合物射流运动对液喷纺纤维形貌的影响

为研究液喷纺丝过程中气流场分布和聚合物溶液射流运动对纤维形貌的影响,通过数值模拟分析变压力条件下液喷环形喷嘴下方的气流场分布,采用高速摄影技术捕捉聚丙烯腈（PAN）溶液射流在湍流场中的运动并分析其运动规律。结果表明：随气流压力的增加,气流中心线速度和湍流强度增加;液喷纺PAN微纳米纤维直径逐渐降低并变得均匀,但是压力过大会恶化纤维形貌,并伴随着纤维束的出现。液喷纺丝过程中纤维的细化与气流的拉伸作用、聚合物射流的弯曲不稳定性和摆动作用等因素有关。     

喷气涡流纺纺纱过程中的气流场数值模拟

为明确高速气流成纱过程中气流产生和发展变化的规律,解决当前研究中存在的不足,对喷气涡流纺初始引纱过程和正常稳定纺纱过程的气流进行三维数值模拟及理论分析,并采用纺纱实验和借助扫描电子显微镜技术验证数值模拟结果。结果表明:纺纱初始时气流扰动小,湍流少,气流流线规则有序发展,喷嘴内负压气流产生强大吸力利于顺利引纱,模拟推测纤维的集束性较好,包缠和抱合效果较差;正常纺纱过程中气流场不稳定,湍流现象明显,气流轨迹复杂,并出现涡流和回流现象,回流为纱提供额外张力,利于提高纱线强力,模拟推测纤维的包缠和抱合效果较好,这也与纺纱实验结果相吻合。     

分离大米淀粉用微型旋流器内部流场的数值模拟

CFD（计算流体力学）数值模拟是研究淀粉分离用旋流器的重要手段。应用Fluent软件中雷诺应力模型描述湍流,并采用混合相模型对分离大米淀粉的旋流器的内部流场进行CFD数值模拟,得到旋流器内部流场的压力场、速度场以及淀粉浓度分布,通过对比所得结果,发现模拟结果基本符合旋流器的运行规律,这就为用于大米淀粉分离的微型旋流器的优化设计和现场操作提供了新的研究方法和理论依据。     

SH947型管道式烘丝机模拟运行参数的优化

为减少SH947型管道式烘丝机气流干燥时干头物料量的产生,采用正交试验方法,对该烘丝机干燥模拟运行时的蒸汽流量、管道负压、模拟水流量进行了分析优化,并对优化后的方案进行了验证.结果表明:①模拟水流量对SH947型气流干燥时干头物料量的产生具有极显著的影响,蒸汽流量、管道负压对气流干燥时干头物料量的产生影响显著；②模拟水流量640 kg/h、蒸汽流量1200 kg/h和管道负压为-600Pa的SH947型气流干燥模拟运行优化方案能够减少干头物料量的产生.     

基于FLUENT的辅喷嘴气流流场数值模拟

利用Fluent对4种不同孔型的辅助喷嘴进行了模拟求解,得出了湍流状态下辅助喷嘴管内流体的速度场,从微观上分析了辅助喷嘴内部的气体流动情况。对比分析了喷孔形状对辅助喷嘴喷出气流效果的影响。数值计算结果表明,在相同供气压力下四种孔型的辅助喷嘴气流射出能力依次为：7圆孔型>矩形孔型>双圆孔型>单圆孔型。与实验结果进行比较发现,数值模拟具有很高的可靠性。     

基于CFD方法优化离心式中浓浆泵湍流发生器结构的研究

基于CFD方法在FLUENT 6.0软件平台上模拟了湍流发生器作用下中浓纸浆悬浮液的三维流场,并根据模拟结果对离心式中浓浆泵湍流发生器的结构进行了优化设计。实验表明,优化结构的湍流发生器在较低能量消耗的前提下对中浓纸浆悬浮液的湍流流动、气体分离都有更好的贡献。因此在工程实际中,CFD方法对缩短设计周期、降低资金消耗具有重要作用。     

纺粘宽狭缝正压牵伸器拉伸气流流场研究

对纺粘牵伸器拉伸气流流场进行了数值模拟,分析了高压气流射流流场内速度、压力以及湍流动能的空间分布情况,并根据模拟结果,结合实际生产工艺条件,对出口端的压力值进行实地测量,验证了模拟的准确性。     

基于FLUENT的锤片式粉碎机单相流场分析

利用计算流体力学软件FLUENT对新型锤片式粉碎机的气流场进行了数值模拟分析,并对模拟结果进行了试验验证.通过模拟获得了粉碎机气流场的基本特征,为该新型粉碎机的优化设计奠定了基础.     

旋流式气化炉冷态流场数值模拟研究

为探究一种新型旋流式气化炉冷态流场分布特性及内部结构对其流场的影响,应用计算流体力学(CFD)软件FLUENT对该气化炉进行三维数值模拟分析。采用RNGκ-ε湍流模型,通过多点测压实验,对模拟结果进行验证,并且采用不同的开孔率及旋流片角度组合分析气化炉内部结构对其流场的影响。结果表明:模拟和测压实验结果较为一致;旋流式气化炉内气流主要做螺旋上升运动;栅板开孔率大小主要影响气化炉内压降、轴向速度以及湍流强度;而旋流片角度则主要影响切向速度及湍流强度分布。新型旋流式气化炉内部栅板—旋流片结构可增加气化反应速率及反应停留时间,有助于气化反应的进行。