连续重整装置催化剂提升管磨损失效分析

连续重整装置中催化剂颗粒对提升管产生严重磨损,影响系统的安全平稳运行。从气固两相流冲刷磨损机理出发,分析影响塑性材料冲刷磨损的主要因素;对颗粒相采用Fluent离散相模型,并求解气相的非稳态Navi-er-Stokes方程,研究催化剂对提升管管壁的冲刷磨损规律,获得相对磨损速率在管壁的分布;结合管道测厚数据,验证计算模型的准确性。结果表明:在提升管第一个弯头背部有三个区域磨损比较严重,主要与催化剂颗粒团聚现象和冲击速率有关。该方法可用于气固两相流管道冲刷磨损预测、管道测厚定点、监控定位和管道结构优化设计。     

利用大涡模拟对分解炉内二维流场进行数值模拟

采用大涡模拟和粒子流的动能理论的方法对分解炉内部气固两相流场进行了详细的数值模拟.数值计算结果给出了炉内气体运动及颗粒浓度分布的规律和特点,验证了该分解炉设计的合理性,为今后分析分解炉内的传热、传质及化学反应过程提供了理论依据.     

利用大涡模拟对分解炉内二维流场进行数值模拟

采用大涡模拟和粒子流的动能理论的方法对分解炉内部气固两相流场进行了详细的数值模拟.数值计算结果给出了炉内气体运动及颗粒浓度分布的规律和特点,验证了该分解炉设计的合理性,为今后分析分解炉内的传热、传质及化学反应过程提供了理论依据.     

光角散射法测量气固两相自由射流中颗粒运动的速度

气固两相等温自由射流的研究对改善煤粉喷射燃烧效率,提高燃料利用率具有重要意义。为测量两相等温自由射流中颗粒相的速度场,作者根据Mie散射理论设计建立了一套激光角散射测速装置,并用该装置在气固两相流试验台上进行了颗粒运动速度的测量。试验物料采用氧化铝粉末,筛分范围为48～153μm。实测结果与毕托管测得的单相气流速度分布进行了比较,两者相吻合。可以预期在结构工艺上加以完善即可用于生产过程。     

静电网格系统在旋流燃烧器流场测量中的应用

为了解决旋流燃烧器出口气固两相流的颗粒浓度测量问题,提出能够测量大空间范围内气固两相流的静电网格法,设计了静电网格系统,并将该系统应用于测量旋流燃烧器出口的气固两相流场.研究结果表明：静电网格法能够测量大空间内的气固两相流的颗粒相对浓度场,测得结果可定性地反映实际浓度场|当内、外二次风风速保持不变时,一次风风速和给料速率的增加会导致回流区的减小.     

气固两相流绕流H型翅片管流动及积灰特性的数值模拟

为评价锅炉尾部烟道烟气流过H型翅片管省煤器时的积灰特性,使用Fluent软件对气固两相流绕流H型翅片管进行了冷态数值模拟。对颗粒相的计算采用单向耦合模型,忽略固相对气相的作用,在给定进口速度及烟气颗粒相质量浓度条件下,得到绕流流场。计算结果表明:颗粒速度在H型翅片管迎风面呈M型分布;背风面呈W型分布。H型翅片管开缝既可提高迎风面驻点附近速度,增强轴向吹扫分流,又可增大背风面的回流扰动。这种速度分布特点使H型翅片管不易积灰。在此基础上,模拟了不同入口流速和颗粒质量浓度时的工况,计算结果表明H型翅片管在高速高质量浓度下工作效果同样较好。     

鼓泡流化床内稠密气固两相流大涡数值模拟

大涡数值模拟方法在单相流中已有较成熟的应用,在气固两相流应用中的模拟结果更接近实验结果。建立稠密气固两相流双流体大涡数值模拟(LESg-θ-LESp)模型,研究鼓泡流化床内气固两相流动特性,模拟观察到鼓泡流化床中气泡的长大、合并和破碎的运动过程。模拟结果得到了床内颗粒相时,均可解尺度速度和脉动速度等分布,与Yuu等实测结果相吻合;床内颗粒相时,均浓度分布,与Taghipour等实测结果相吻合。     

超声速气固两相流在不同压强比下的数值模拟研究

使用FLUENT中的DPM(离散相)模型对不同压强比下的气固两相流在超声速喷管中的流动、分布等情况进行了数值模拟研究.结果显示:两相流在喷管壁上的压力分布波动较大;在较小压强比条件下,固体颗粒的速度分布较均匀;当压强比增加时,固体颗粒的速度分布在径向上呈中间高,边界低的曲线状;大的压强比能获得较高的颗粒速度和激波强度.     

大颗粒流化床上升管内两相流动的数值模拟

以欧拉双流体模型和两相流体动力学理论为基础,采用湍流模型对上升管内固液两相流流化过程中两相速度分布、流场特性以及局部压力变化进行了模拟.结果表明管内颗粒存在非定型团聚现象,并对液固管流流场进行了分析.颗粒团聚及破散运动是导致管内局部压力波动和液相能量变化的主要原因.在同一条件下,模拟结果能够与实验结果较好地吻合,为进一步研究多相流化床和优化设计提供了有力的依据.     

基于大涡模拟的旋风分离器锥体结构影响研究

采用数值模拟方法比较研究两种几何尺寸旋风分离器内流场和颗粒运动。对单相流场采用湍流各向异性的大涡模型(Large Eddy Simulation),对气、固两相流场采用相间耦合的随机轨道模型。研究锥体下口直径对旋风分离器速度分布,压力分布,和对颗粒运动轨迹的影响,为进一步研究旋风分离器的分离机理理论及实验研究打下基础。     

CFB-FGD布袋除尘器内气固流动特性的数值模拟研究

采用k-ε双方程湍流模型和离散相模型对循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)布袋除尘器内气固两相流动进行了数值模拟,分析了进口烟道结构形式、气流均布板和锅炉负荷等对改进前后布袋除尘器的流场分布、阻力特性及颗粒相流动状况的影响规律.模拟结果表明,渐扩型进口烟道和具有一定开孔率的气流均布板可很好地改善除尘器内流场分布的均匀性.与布袋除尘器原型相比,改进型除尘器内的颗粒流动更加均匀,同时灰斗积灰对颗粒相均匀分散有一定的改善作用.不考虑粉尘堆积情况下,改进型布袋除尘器总阻力损失与锅炉负荷满足二次函数关系.     

自激式除尘脱硫装置流场的数值模拟

利用Fluent软件对SXJ-Ⅱ-L-6T型自激式除尘脱硫装置内的三维二相流场进行数值模拟,气相采用标准k-ε湍流模型,颗粒相采用离散相模型(DPM),选择SIMPLEC算法进行计算。分析了装置内气固二相的速度矢量、压力以及固相颗粒的运动轨迹等参数的分布。分析结果表明,气体流经双层交错式挡板时产生明显压降,同时,双层交错式挡板也延长了气体在塔装置内停留时间,从而实现高效净化气体的目的。     

三维气固圆柱绕流颗粒扩散的直接数值模拟

为了考察颗粒在圆柱尾流中扩散的运动机理，对气固两相圆柱尾迹流动进行了高精度紧致差分方法的三维直接数值模拟.在对气相流场进行高精度模拟的基础上， 采用了Lagrangrian方法来追踪颗粒场的运动.比较了不同颗粒Stokes数为0.01、1、10和不同Reynolds数为180和200下颗粒的扩散函数，考察了三维圆柱尾迹流流场中气相场的运动对颗粒相扩散的影响.模拟结果表明：当气相流场由二维特性向三维特性转变时，由于受到气流场展向涡的影响，颗粒的展向扩散函数有相当程度的增大.颗粒在横向上扩散函数随着粒径的增大而增大，而在展向上颗粒扩散函数则随着粒径的增大而减小.     

基于两相流的布袋除尘器结构优化

除尘器内部流场的分布情况直接影响滤袋寿命和除尘效率. 针对布袋除尘器内部流场分布不均和滤袋底部含尘气流流速过高等问题,本文拟采用计算流体力学方法对除尘器内部气固两相流场进行数值模拟. 模拟结果表明:采用环形滤袋和5块水平导流板布置方案可以很好地改善除尘器内部流场的均匀性,同时显著降低了颗粒群冲击滤袋底部的强烈程度,为该布袋除尘器的结构优化提供理论依据.     

气固两相流模型在流场分析中的研究进展

介绍了气固两相流的基本方程、理论模型和研究方法,论述了常用3类模型在流场模拟中的研究进展及应用状况.研究表明,气固两相流模型在工程实践中具有重大的应用价值,并对其研究趋势作出了展望.     

预分解窑系统的数值模拟

对预分解窑系统,包括5级旋风预热器和分解炉的“气-固”两相流进行了数值模拟,气相采用基于各向异性的RSM湍流模型,颗粒相采用拉格朗日坐标系下的随机轨道模型．通过对结果的分析计算,得到了各级预热器单体的分离效率和颗粒在系统内的停留时间;并将计算结果与实际设计参数进行比较,表明该模拟研究能够对预分解系统实际情况进行模拟,可用来分析出旋风预热器和分解炉的性能和优缺点,针对缺点进行分析和优化．     

外加声场对气固流化床A类颗粒动力学影响的数值研究

在内径0.14 m,高1.6 m的气固流化床中,以空气和FCC颗粒为气相和固相,运用商业模拟软件Fluent 6.2,通过自编C语言程序,将声场模型与Fluent 6.2中的传统模型结合,研究了径向颗粒浓度分布、轴向压力波动均方根(pRMS)和颗粒温度,分析了声场对床内气固流动状态的影响。结果表明:鼓泡床密相区径向颗粒浓度呈抛物线分布,声场的加入增大了轴向颗粒浓度,减小了气泡尺寸;pRMS随声压级的增大而增大,说明气泡形成与破裂频率加快;颗粒温度也随声压级的增大而增大;模拟结果与实验值吻合较好。     

电厂输煤皮带落煤点吸尘装置的数值模拟与实践

对密闭罩内的湍流气-固两相流动进行了数值模拟。将气相作为连续介质,采用标准的k-ε双方程模型,并用SIMPLE算法对流场进行数值模拟;将固相作为离散相体系,采用离散相模型(DPM)的非偶合法追踪颗粒运动轨迹。通过对颗粒运动轨迹的分析,对该吸尘装置提出了改进措施,并进行了工业性试验,实际效果良好。     

电厂输煤皮带落煤点趿尘装置的数值模拟与实践

对密闭罩内的湍流气．固两相流动进行了数值模拟。将气相作为连续介质，采用标准的k-ε双方程模型，并用SIMPLE算法对流场进行数值模拟；将固相作为离散相体系，采用离散相模型（DPM）的非偶合法追踪颗粒运动轨迹。通过对颗粒运动轨迹的分析，对该吸尘装置提出了改进措施，并进行了工业性试验，实际效果良好。     

电除尘器气流分布仿真研究

本文用CFX11.0软件对电除尘器内部气流分布进行了数值仿真,流场采用欧拉-拉格朗日多相流模型,在气流中引入了粉尘,更加真实的模拟了电除尘器内部流场的分布,证实了粉尘对气流分布均匀性的影响,为电除尘器的设计提供了依据。