环形分布器内气流静压分布规律的近似理论分析

在实验研究的基础上对环形分布器内气体变质量流动的静压分布规律进行了近似的理论分析。根据动量平衡原理建立了环形分布器内气体变质量流动的静压分布数学模型，模型参数由实验数据拟合，预测结果与测量值基本吻合。     

环形分布器内气体变质量流动及压强分布规律

利用激光多普勒测试技术等对环形分布器内气体变质量流动规律和压强分布进行了研究.环形流道内周向压强分布呈非单调变化,在距离气体进口30～60°处压强最低.环形通道内存在大量循环气流和强烈湍动,切向速度分量远大于径向速度分量,导致周向压强分布的非单调变化.     

流体在环形通道中作层流流动时的规律

对于环形流道,流速分布受两个圆筒壁面的影响,最大流速位置必然出现在内径和外径之间,通过对环形通道分区域受力分析,得出分区域的速度分布公式,并根据连续性原理,最大速度只有一个,推导出最大速度位置、平均速度,进而得出摩擦系数计算式中常数的计算公式,并通过极限验证了公式的正确性,得出了流体在平行板间流动时 M=96的结论。     

环型聚能药型罩的设计新方法与实验

针对轴向侵彻的环形聚能战斗部药型罩内外壁非对称质量的情况,提出了环型药型罩设计的新思路,即内外壁在压跨碰撞点保持等动量原则,建立环形聚能药型罩的质量补偿设计方法. 对内外变壁厚和单壁等厚2种类型的环型药型罩进行了设计计算和侵彻实验,分析比较了两种结构药型罩的侵彻效果. 结果表明,采用该方法设计的药型罩侵彻效果有明显改善.     

环形流道内对流换热过程的热力学分析及优化

利用热力学第二定律对管壁热流恒定时环形流道内充分发展区层流对流换热过程进行研究,得到了熵产的一般表达式,讨论了流体温升、换热强度及流动压降对熵产的影响;同时,从减小熵产的角度出发,对流道进行了优化计算。     

径向流动反应器数学模拟——Ⅱ.Z型径向反应器流体力学计算

本文在流体变质量流动动量微分方程的基础上,建立了描述Z型流动径向反应器内流体流动规律的数学模型。该模型为二阶微分方程的边值问题: Au′u″+Buu′+Cu′+Eu~2+F(1-u)~2=0其边界条件为:y=0,u=1;y=1,u=0。式中模型参数A、B、C、E、F决定于Z型流动径向反应器分布流道结构尺寸、穿孔阻力系数和床层空隙率等因素。该数学模型应用于φ600mm径向氨合成塔工况的模拟,验证了模型的适用性。     

径向流动反应器的数学模拟——Ⅰ.Ⅱ型径向反应器流体力学计算

本文根据描述流体变质量流动的动量微分方程,建立了表征Ⅱ型径向流动反应器内流体流动规律的数学模型。该模型为一特殊的二阶微分方程的边值问题:Au′u″ Bu′u Cu~2=0(?)其边界条件为:y=0,u=1;y=1,u=0。式中模型参数A、B、C决定于径向流动反应器分布流道的几何尺寸、侧流穿孔阻力系数和床层空隙率等参数。本文推荐一种解析求解上述边值问题的方法。该模型应用于径向氨氧化炉操作工况的模拟,获得了预期的效果。     

环形流道内周向流对摩擦因子的修正公式

针对屏蔽电动机定转子环形流道内转子转动对其摩擦因子的影响作定量分析.搭建缩尺实验台,实验分析了不同转子转速下定转子间的压力分布规律.实验结果表明:转速的升高会引起压降增大,间隙环流的摩擦因子需要在经验公式上进行修正,分析拟合数据得到了修正系数与切向、轴向雷诺数比值的映射关系,从而推导出了环形流道内考虑周向流动下摩擦因子的修正公式.为了验证该公式的准确性与普遍性,利用计算流体动力学(CFD)软件对缩尺实验台与主泵屏蔽电动机定转子间的流场分别进行仿真,对比数值仿真与该修正公式所求得的摩擦因子,结果表明偏差在合理范围内.     

托普索径向氨合成塔气体均布设计的原理与方法

本文针对我国30万吨合成氨引进装置,氨合成塔的关键部件——气体均布装置(丹麦托普索公司的专利),进行流体力学分析,根据气体在有孔的分气、集气管道中流动(变质量流动)的情况,提出用动量平衡方程式进行设计计算,从流体在有孔管道中流动的条件,推导了动量方程与能量方程,进行对比,并结合托普索合成塔的具体条件,进行应用。对气体均布装置进行系统的设计计算,对设计中的各个主要问题,阐明它的设计原理与设计计算方法,供国内翻版设计参考。     

夹层环形板非线性弯曲问题的数值分析

基于Reissner理论,应用变分原理得到了夹层环形板的基本控制方程,采用打靶法求得了夹层环形板在外边缘夹紧固定,内边缘自由边界条件下的非线性弯曲问题数值解,最后讨论了不同几何、物理参数对夹层环形板弯曲问题的影响。     

板式换热器内两相流流量分配的模拟及实验验证

针对带有分配器的钎焊板式换热器内各支路的气液流量分配特性建立了预测模型.基于各支路的压降平衡方程,分别建立了板间流道和分配器流道压降计算模型;基于分配器处的气液分离关系方程,分别建立了两相流体在分配器处相分离和在分配器入口处液膜分布的计算模型.通过将压降平衡方程、气液分离方程分开迭代计算,开发了适用于模型的求解算法.模拟结果与实验测试数据对比表明,换热器总压降的相对误差在±20%以内,两相区高度的相对误差在±13%以内.     

分相式气液两相流体等干度分配方法

提出一种新的气液两相流体等干度分配方法--分相分配法.该方法的特点在于,基于单相流体较容易实现均匀分配的特征,首先通过强化两相流体在分配单元内的相分离,将气液混合物分离成单相或接近单相的气体和液体,然后以单相流的形式分别进行分配,最后将分配后的单相气、液进行两两汇合,完成两相流体的等干度分配.在空气一水实验回路上对这种分配方法进行了实验研究,结果表明,在分层流、波状分层流、弹状流和部分环状流的情况下,气液两相流体均能在分配元件内得到较好分离,保证在单相或接近单相的状态下进行分配,支路与主路间的平均干度偏差小于1.6%.     

孔板式锥形布浆器孔口均一性布浆的结构优化

孔板布浆器广泛用于中高速纸机流浆箱,为使其布浆流动更高效均一,需将分布元件内的涡流效应进行最小化设计。利用UG建立局部流场模型并利用CFD进行模型网格划分,然后导入FLUENT软件进行流体分析; 比较了台座式和无台座式两种孔板孔结构下的流体特征,获得流场的压力、湍流动能以及速度的分布云图等数据图。结果表明:在选取布浆口流速3 m/s、孔口直径14 mm、相邻孔间距40 mm条件下,台座式以及单孔入口处的有倒圆角的孔板孔口涡流效应明显减弱,而浆流动效率相对提高,且随着倒圆角半径增大,这种作用更加明显; 对于多孔板而言,当倒角半径增至1.5 mm时,相邻孔之间的影响较小,纸浆流体形态最好,浆料分布最均匀,较结构改进前的流动效率提高了125.78%。     

板翅式换热器不同气液入口分配方式的分配性能对比分析

采用计算流体动力学方法对换热器单层通道处的气液相"先混合、后分配"的传统入口分配方式(方式A)和气液相"先分配、后混合"的新型入口分配方式(方式B)分别进行数值模拟。通过分析气液总流量在0.078~0.291 kg/s和液相质量分数在7.8%~91.4%内的换热器入口气液流量分布的不均匀度和流量标准方差等评价指标,对两种入口分配方式的分配性能进行评估。结果表明:相同流量条件下,方式B比方式A的气液分配不均匀度更小。流量的增大会导致两种方式的气液分配不均匀度升高,其中方式A的气液分配不均匀度增幅更大。随着液相质量分数增加,方式A的气液不均匀度降低,方式B的气液分配不均匀度小幅升高,但方式B的气液分配不均匀度一直比方式A小,且保持较低值。方式B比方式A更能有效地提高板翅式换热器的流体流动分配均匀性。     

水平井筒变质量环空流压降分析模型

在常规管道环空流流型压降分析的基础上 ,考虑管壁存在入流或出流对于环空流流型压降的影响 ,对气、液两相分别应用质量守恒方程和动量守恒方程 ,得到水平井筒气液两相变质量流动环空流流型的压降计算方法 .计算结果表明 :水平井筒气液两相变质量流动环空流流型的压降大于常规水平管道的压降 ;入流量越大 ,压降越大 ;管径越大 ,压降越小 ;要计算整个水平段压力分布 ,还需要结合井筒的流型判别以及其它流型的压降计算方法     

油液粘度变化对配流副密封带压力分布的影响

指出了轴向柱塞泵和曲轴连杆液压电动机配流盘现有液压力近似计算公式的不足和缺陷,引入剪切长度和平均剪切长度的概念和定义,定性分析了配流副密封带中油液粘度的变化规律,并给出了油液粘度随油温和油压变化的数学模型．在此基础上,以考虑油液粘度随油压和油温变化情况下配流副流场有限元数值计算结论为依据,给出了一套基于二维油压分布规律、适用于轴向柱塞泵和曲轴连杆液压电动机的配流副液压力近似解析计算公式．以曲轴连杆液压电动机端面配流副为例,将该计算公式同目前常用的其他几种近似解析计算公式的计算结果进行了对比分析,说明使用给出的计算公式可提高配流副液压力计算精度,并进一步说明了忽略油液粘度变化将严重影响配流副液压力的计算精度．     

积液型两相流分配器的性能与优化

摘要： 试验研究了带有复杂入口管的积液型两相流分液器在不同干度和质量流量条件下的分液均匀性.结果表明：当干度增大时,分液器的分液均匀性下降;当质量流量增大时,分液器的分液均匀性得到改善;各工况下分液器分液的流体质量流量标准偏差（STD）的平均值为2.80%.同时,对复杂入口管进行了计算流体动力学模拟,提出了一种能够有效降低入口管形式影响的新型双筒体型分液器,并通过试验加以验证.验证试验结果表明,在各工况下,双筒体型分液器分液的STD的平均值为2.36%,比积液型分液器的分液均匀性提高了15.7%.     

水平气液两相变质量分层流动模型

由于水平井筒和常规水平管道中气液两相流动的相似和差别 ,可以预知常规水平管流的流型转变机理及压降计算方法 ,对于井筒流动来说就需要进行修正或扩展 .根据气液两相界面波的迅速成长机理 ,考虑了管壁入流或出流的影响 ,得到水平井筒气液两相变质量流动分层流向非分层流流型转变的判别方法 .并对气、液两相分别应用质量守恒方程和动量守恒方程 ,考虑管壁存在入流或出流对于分层流流型压降的影响 ,得到水平井筒气液两相变质量流动分层流流型的压降计算方法 .     

变截面烟道内导流板与布风板对再热器入口流场影响

为了分析导流板和布风板对变截面烟道内再热器入口速度分布均匀性的影响,基于N-S方程,首先对无导流板和布风板的原始烟道进行了三维流热耦合数值模拟研究;然后与仅安装导流板和同时安装导流板与布风板的烟道模型计算结果进行了对比。得到了三种不同结构条件下扩张段内流场,以及再热器入口截面速度场标准偏差系数的对比结果与变化规律。结果表明:(1)在无导流板和布风板的原始烟道中,烟气在扩张段内的速度分布极其紊乱,进而造成再热器入口速度分布极不均匀;(2)导流板的安装有利于提高再热器入口速度分布的均匀性,相对于无导流板和布风板的再热器入口截面的标准偏差系数C_v降低了15%;(3)布风板的安装不仅能够提高再热器入口速度分布的均匀性,而且能够改善布风板上游扩张段内部速度的分布情况,标准偏差系数C_v与无导流板和布风板的烟道流场结果相比降低了30.3%。