聚合物水下切粒模板温度场的数值模拟研究

建立了7种不同模孔和3种不同加热油流道水下切粒模板的三维传热模型,并对各个模型进行了数值求解,获得了各个模板模型内部的温度场;并且计算了在不同温度的冷却水、不同的加热油的对流换热系数、不同模板材料下的模板的温度场。计算结果表明,由于受到冷却水的冷却作用,各模板切粒带表层处温度比较低;沿着厚度方向,由于受到加热油和聚合物的加热作用,切粒带深层的温度逐渐升高;在加热油加热和冷却水冷却共同作用下,在0≤z≤10mm处,切粒面浅层的温度梯度较大。通过分析,模孔尺寸对模板的温度场基本没有影响;加热油流道形式、冷却水的温度、加热油的对流换热系数和模板的材料对模板的温度场有一定的影响,这为模板的结构设计、边界条件的确定和模板材料的选择提供了可靠的理论依据。     

刀盘结构对水下切粒水室流场分布的影响

对于特殊材料的水下切粒加工,采用立式爪形刀盘的独特结构.运用有限元分析软件fluent,对水下切粒水室进行数值模拟,对比分析立式爪形刀盘与传统刀盘的水室流场分布,探究不同的刀盘结构以及刀盘位置的变化对于切粒水室流场分布的影响.     

水下切粒模板流动场的数值分析及优化

为了完善水下切粒模板流道尺寸设计,对模板流动场进行了数值模拟和优化:首先进行塑料熔体在模板中的流体力学分析,以此为根据分析影响流道压力降的主要因素,最后对流道尺寸优化和ANSYS流动分析。结果表明:最小压力降△P=4964642(Pa);流道入口长度L1=10(mm);出口长度L2=5(mm);入口半径R1=9(mm);出口半径R2=2.9(mm);锥形角度θ为30°。流动分析显示流体在流道中的速度分布基本稳定。     

基于DEM方法的旋转流化床纳米颗粒流动特性研究

基于DEM方法利用MFIX软件分别模拟了两种不同粒径纳米颗粒在旋转流化床内的流动。模拟结果与以往实验结果进行比较发现结果吻合较好,验证了旋转流化床模型的准确性和可靠性。对纳米颗粒在旋转流化床中的运动过程进行数值模拟,加入范德华力,得到了纳米颗粒分布、纳米颗粒速度矢量分布以及纳米颗粒床层压降在不同离心加速度下随气速的变化。结果表明,少部分纳米颗粒在旋转流化床上部游离,其余颗粒随旋转流化床运动,当纳米颗粒上升到60°旋转角附近时,颗粒出现回落,然后进行反复运动,由于纳米颗粒的运动受到颗粒堆积的影响,最终纳米颗粒在旋转流化床底部往复循环。纳米颗粒在旋转流化床内的压降均随离心加速度和气速的增加而增加,相同条件下TiO2颗粒的床层压降大于Al2O3颗粒的床层压降,而且与TiO2相比Al2O3颗粒先达到稳定状态。     

水下切粒装置在混炼挤压造粒机的应用

水下切粒装置作为混炼挤压造粒机的重要组成部分,是PP或PE颗粒制品的终端产成设备,也是工艺流程中影响切粒外观质量的关键一环。切粒装置结构复杂、功能操作繁琐,切刀、模板、压力、温度、安装精度等均是影响颗粒外观质量的重要因素。     

提升管内气粒流动行为的数值模拟

采用描述密相湍流气粒流动规律的k-ε-kp-εp-Θ双流体模型对不同尺度和操作条件下的提升管内的定常流动进行了计算流体力学数值模拟，获取了各种工况下有关颗粒速度、体积分率和质量流率分布等宏观流动行为的大量信息，并与相应条件下的实验数据取得了较好的吻合。此外还通过对大量模拟数据的分析获得了提升管内宏观流动规律的综合图像。该模型描述了密相湍流气粒流动规律，预测出了描述单颗粒脉动能大小的颗粒拟温度田和表征颗粒在介观尺度上脉动大小的颗粒湍动能江在床内的分布。分析表明：不同流动参数对颗粒在微观和介观尺度上的脉动有不同程度的影响；固含率对颗粒相的脉动行为和颗粒的质量扩散行为有重要的影响。     

模拟颗粒流动的离散元方法及其应用

介绍了离散元 (DEM)方法的基本原理、颗粒运动控制方程和颗粒相互作用力的数学模型。综述了DEM在流化床和固定床反应器 ,以及一些单元操作如料仓卸料过程、混合过程等中的最新应用和研究结果 ,表明DEM能够反映过程的本质机理 ,可以利用基本的数据模拟复杂的颗粒流动系统。最后指出了DEM发展中亟待解决的问题     

CFD技术对室内热环境的数值模拟

采用CFD技术中的Fluent软件对某建筑物室内冬季采暖热环境进行了数值模拟,通过对不同热源温度下,室内不同高度处温度场的分析,提出了满足规范要求和人体舒适度要求的热源温度.为相关系统的采暖设计提供了参考.     

基于CFD方法的烟气脱硝装置数值模拟

烟气脱硝是火力发电厂环保重要环节,脱硝装置内部流动特性直接影响其性能,为了分析还原剂喷射夹角对还原剂分布的影响.本文采用计算流体数值模拟的方式对脱硝装置内部流动过程进行模拟计算,可为今后CFB锅炉再脱硝环节的优化设计奠定基础。     

玻璃熔窑中玻璃液流动的三维CFD数值模拟

本文以某连通式横火焰玻璃熔窑为例,利用商用CFD软件,在运行工况下,对某连通式横火焰玻璃熔窑内玻璃液的温度场与速度场进行了数值模拟,为提高玻璃窑炉的运行与设计水平提供理论依据,弥补了单纯依靠技术工人的经验设计的不足.     

基于CFD技术的油罐群风场数值模拟研究

采用Standard κ-ε、RNG κ-ε和Realize κ-ε湍流模型的数值研究方法,分别对油罐单体和油罐群周围的风场进行了数值模拟,计算区域的划分采用具有良好适应性的四面体网格并用有限容积法对控制微分方程进行离散,利用CFD软件实现了整个流场的数值求解。计算结果显示,采用Realize κ-ε湍流模型的数值计算值与实际情况接近,两侧形成的涡流呈对称分布,整个计算区域的风场分布比较符合实际。     

板类制件水辅助注射成型流动过程的数值模拟研究

基于Hde-Shaw流动模型,采用广义牛顿流体本构方程,建立了三维薄壁制件的水辅助注射成型充填阶段的数学模型,采用黏性、可压缩非牛顿流体基本方程,建立了水辅助注射成型保压补缩阶段的数学模型。采用有限元／有限差分／控制体积法数值求解。最后对一具有梯形截面水道的薄壁平板零件的水辅助注射成型流动过程进行了模拟,模拟所得到的熔体前沿位置与前人实验结果吻合较好,浇口处压力变化、水的厚度分布及平均温度分布合理。     

泵送混凝土流变性及泵送过程的数值模拟研究进展

在高层混凝土结构建筑施工过程中,混凝土的流变性能对泵送效果有很大影响。而单纯的流变性指标不足以准确描述其泵送性能,盘管试验又存在成本过高的问题,鉴于此,为保障泵送安全、保证施工质量,多采用数值模拟方法对混凝土流变性及泵送过程进行研究。现阶段常用模拟方法分为三类：计算流体动力学法(CFD)、离散颗粒流法(DEM)以及二者耦合法。各模拟方法都不可避免地存在误差,目前的重点便是结合已有实例的试验与模拟结果,分析误差产生的原因,改进计算方法,降低模拟误差。针对上述数值模拟方法,选取了典型的混凝土流变性模拟实例,归纳了各类方法的优势与不足,分析了亟待解决的问题和各方法的适用性,在此基础上对今后泵送混凝土流变性及泵送过程数值模拟研究方向进行了展望。     

基于CFD的选粉机分级过程数值模拟

为研究颗粒在选粉机内的分级过程,在对颗粒受力进行理论分析的基础上,对涡流空气选粉机SLK5500分级室平面进行了稳态和非稳态的CFD数值模拟,在稳态模拟中考察了颗粒运动轨迹和分级效率,在非稳态模拟中考察了颗粒的实时运动规律。最后得出,颗粒在选粉机内的分级过程是一个概率事件,粒径较小的颗粒进入细粉的概率大,进入粗粉的概率小,而粒径较大的颗粒进入细粉的概率小,进入粗粉的概率大。通过数值模拟对颗粒的实时运动进行了仿真,为选粉机结构改造和操作参数优化提供了模拟方法和数据基础。     

燃天然气横焰玻璃熔窑火焰燃烧及玻璃液流动的三维CFD耦合分析

本文在全面考虑火焰空间的燃烧与玻璃液传热、流动的耦合的基础上,建立了燃天然气横焰玻璃熔窑火焰空间和玻璃液传热、流动过程的三维数学模型.然后以某燃天然气连通式横焰玻璃熔窑为对象,利用商用CFD软件进行了火焰燃烧和玻璃液传热、流动的耦合数值模拟,研究了该熔窖燃烧空间内气体流动和温度梯度分布以及熔池内玻璃液的流动和温度梯度分布,为提高玻璃窑炉的运行与设计水平提供理论依据,从而指导实际生产和玻璃熔窖设计.     

颗粒表面料层干燥过程的数值模拟

建立单颗粒表面料层干燥的物理及数学模型,并将方程组无因次化,采用全隐法对该无因次模型方程进行求解,从而分析惰性载体的直径、薄层物料厚度、薄层物料孔隙分布标准方差、均值、干燥气体温度、流速对干燥时间的影响.     

基于CFD的深海管汇传热数值模拟研究

以深海水下管汇为对象,建立管汇在海水中的传热模型,并通过CFD软件模拟了管汇的温度分布情况。结果表明:未施加保温层的管汇整体温度较低,不能满足正常的生产要求;施加保温层后,管汇温度明显升高,支管温度梯度逐渐平缓;随着保温层厚度的增加,管汇温度不断升高,而当保温层厚度超过50mm后,整个管汇温度升高幅度变小。     

基于水泥除尘+脱硝流场的CFD数值模拟研究

随着社会环保意识的增强,大气污染物的排放标准也日益严格,这给环保工程带来了极大的潜在市场。脱硝反应器设计作为SCR脱硝工艺中除了催化剂的另一核心,在水泥行业没有更好的催化剂被研发出来之前,想要脱硝设备的性能得到极佳的发挥,在高温高尘区布置除尘+脱硝设备已经是工程上的一个选择,而在高尘区要保证催化剂的稳定、高效运行,流场的优化必不可少。本文针对某水泥行业除尘+脱硝项目,采用CFD软件对其流场进行数值模拟,并给出导流板的优化设计方案。结果表明:在电除尘器上进气口布置合适的导流板,使得进入电场的烟气分布均匀;同时在整流格栅前添加导流板,脱硝反应器内的流场也得到了极大改善。因此,采用CFD软件数值模拟对水泥行业除尘+脱硝有着重要的意义。     

基于CFD的泵送混凝土流变性能数值模拟研究

预测新拌混凝土在泵管中的流变性复杂且困难,而计算流体力学(CFD)提供了一种模拟泵送混凝土流变性能的新方法,具有预测结果准确且可视化、减少试验工作量等优点.为此通过采用CFD中的Fluent数值模拟软件模拟了C60新拌混凝土在盘管试验中的流变性,重点分析了具有不同厚度润滑层的混凝土在泵管中流速、压力分布以及泵送压力损失的变化规律,通过与试验结果进行了对比分析,提出了模拟新拌混凝土泵送性的建模方法,结果表明,当润滑层厚度为6 mm左右时,模拟结果与实测结果吻合良好,验证了数值模拟方法的有效性.     

旋流燃烧室内气体-颗粒两相湍流流动的数值模拟

综合应用代数Reynolds应力模型和流体相脉动速度大小和方向均具有随机性的颗粒相随机轨道模型,对旋流燃烧室内有直流射流与旋转射流相互作用的气-固两相湍流流动进行了数值模拟.得到的气相轴向与切向速度和轴向脉动速度均方根值分布以及颗粒相轴向总质量流通量和轴向与切向速度分布与实验基本相符合,并比对气相湍流采用k-ε模型的相应计算结果有较明显的改进.