氯化氢合成炉的数值模拟分析

根据传统氯化氢合成炉特点,运用计算流体力学软件建立合成炉数学模型。通过对氯化氢燃烧工艺过程理论模拟,分析了氯化氢合成反应热分布规律。     

聚合物熔体全三维非等温数值模拟

采用基于交错网格的有限体积法(FVM)离散了4大方程,给出了能量方程的全三维离散格式。运用SIMPLE算法求解了矩形截面流道内熔体的速度场和压力场,通过耦合动量方程和能量方程,进而得到整个机头流道内温度的分布。计算中采用了Carreau流变模型,并给出了作为温度函数的流动指数n的解析表达式。模拟结果表明:在入口区,熔体从近壁面区域向流道的中心区域汇集,进入全展流区后,熔体的流场不再变化;熔体内温度分布较为复杂,影响因素众多。     

基于碳化硅陶瓷换热的巷道降温模拟研究

基于深井地温高、矿井涌水量大的特点,笔者采用高导热型碳化硅陶瓷管换热器对巷道进行冷却降温,并对换热器内部风流的流动和降温效果进行了二维数值模拟研究。研究结果表明,该换热器可较好的地改善巷道内的热环境。     

基于碳化硅陶瓷换热的巷道降温模拟研究

基于深井地温高、矿外涌水量大的特点。笔者采用高导热型碳化硅陶瓷管换热器对巷道进行冷却降温,并对换热器内部风流的流动和降温效果进了二维数值模拟研究。研究结果：表明,该换热器可较好的地改善巷道内的热环境。     

碳化硅冶炼炉温度场的ANSYS模拟研究

采用ANSYS数值模拟软件对碳化硅冶炼炉内热量传递及温度分布进行模拟,得到了炉内热量传递及最终温度分布模拟图,分析了冶炼炉内温度分布规律,提出了扩大碳化硅生成温度区域的具体措施。     

碳热还原合成碳化硅过程的数值模拟

为揭示碳化硅合成过程中能量及物质扩散机理,从而为碳化硅的提质增产奠定理论基础,采用数值模拟的方法对碳化硅合成过程中的温度场、压力场、气体流动规律进行模拟研究。结果表明,随着合成时间的延长,炉内热量呈辐射状向外扩散,合成炉内气体呈现三维多向流动特性,反应进行到24 h时CO气体流量达到最大,而此时由于炉底透气性差的原因,致使炉底部压力高于其余位置,最大可达1.525×101 k Pa,此时可加入少量木屑以增加炉底透气性来改善因压力过高所造成的喷炉事故。模拟结果得到了生产实践验证。     

热源并联式全透气碳化硅合成炉的模拟分析

介绍了自主研发设计的新型碳化硅合成炉合成原理.研究了炉内温度场,压力场的变化规律,模拟结果和实验结果与传统单热源进行对比.研究表明,热源并联式全透气碳化硅合成炉可以有效增加合成反应区域,炉内压力维持在0.101~0.113 MPa之间,所产生的CO气体能从排气装置顺利排出,炉内气体最大流速不超过0.6 m/s,从而有效防止喷炉事故和有毒气体对人员危害,合成产品的致密性明显提高.     

简述数值模拟中离散化的方法

随着计算机性能的迅猛发展,数值模拟在结构力学、流体力学、热力学等众多相关领域里得到了普遍的应用,在设备结构和工艺参数优化方面,数值模拟不仅简化了优化过程,还节省了大量实验耗费。数值模拟中的重要一步是通过离散的方法把原有空间内复杂的偏微分方程简化,由于工艺流程以及设备结构的不同,其离散化处理的方法可能也不尽相同。有限差分法在结构网格中体现出较大的优势;有限元法能够较好地处理几何形状和物理条件复杂的问题;有限体积法具有良好的网格适应性,而且处理过程中始终遵循积分守恒原理。     

注塑充模过程中温度场的全三维数值模拟

注塑充填过程中,聚合物温度的变化直接影响到成型过程的各个方面,因此,对注塑流动过程中温度场的准确预测具有重要意义.采用有限元方法对注塑充填过程中温度场的三维数值分析进行了研究.没有采用传统的Hele-Shaw薄壁假设,而是全面考虑了对流项在各个方向的影响,提出了一种全三维的温度场计算的数学模型和数值实现方法.采用Galerkin法对能量方程进行了三维有限元离散,同时,为保证数值计算过程的稳定性,采用上风法来处理对流项和黏性热项.模型可预测非牛顿非等温流体在任意厚度型腔内流动时的温度场.和二维模型相比,它具有更加广泛的适用范围,计算结果也更准确.数值算例证明了给出的模型和算法的可靠性.     

底部局部辐射加热窑炉内温度场数值模拟

提出了底部局部辐射加窑炉内温度场数值分析的控制方程组，分别对平面加热及半圆柱形加热面两种算例进行了数值计算，得了影响烤花烤窑炉内温度场均匀性的主要因素和有加热面发射率，加热面形状，加热面相对位置及窑炉墙体热阻和墙体与外界的换热热阻。     

加热温度对GOI法生长蓝宝石晶体影响的数值模拟

利用数值模拟分析方法,模拟了通过调节加热温度促进GOI法蓝宝石晶体生长的过程。分析了加热温度变化对晶体生长的固液界面凸出率、晶体内温度分布、温度梯度的影响;热交换器散热参数与加热温度之间的关系。结果表明,在GOI法蓝宝石晶体生长中,合适的降温控制程序有利于提高晶体生长质量,晶体生长速率会随着加热温度的降低而快速增加。在相同降温程序下,较大的热交换器散热能力具有较快的晶体生长速率;低的热交换器散热能力和加热温度有利于降低晶体生长的界面凸出率。     

换热器传热数值模拟的两个假设

对管壳式换热器的数值模拟所采用的数值模型发展过程进行了详细介绍,列出了管壳式换热器壳程和管程数值模拟所取得的研究成果。接着对换热器的整体传热模拟作了简化,提出两种假设,并举例进行数值模拟验证,结果表明：温度场的分布与假设相近。这样对换热器的数值模拟给出一个新的思路。     

三叶孔板换热器壳程流体流动和传热特性数值研究

利用FLUENT软件对三叶孔板换热器壳程流体流动和传热特性进行了数值模拟研究,通过建立周期性全截面计算模型,对其强化传热机理进行了研究,分析了壳程内不同位置换热管壁面对流传热系数与换热管至壳体轴心距离的关系。结果表明:流体流经三叶孔时产生的射流以及在三叶孔板后产生的二次流动使壳程传热得到强化;三叶孔板换热器壳程内随着换热管至壳体轴心距离的增大,换热管壁面对流传热系数逐渐减小。     

散热参数对冷心放肩微量提拉法生长蓝宝石晶体影响的数值模拟

利用数值模拟分析的方法,研究了冷心放肩微量提拉法生长蓝宝石晶体过程中热交换器散热参数对晶体质量的影响趋势;分析了热交换器的散热参数变化对晶体生长的固液界面凸出率和晶体内温度分布、温度梯度的影响.结果表明,热交换器的对流换热系数和工作流体的温度变化对晶体生长的固液界面突出率和温度梯度具有相似的影响效果;且在晶体长到一定尺寸后,只靠加大热交换器的散热热能力,不足使晶体继续生长.     

E-玻璃窑炉纯氧燃烧火焰空间的数值模拟研究

阐述了国内外玻璃池窑数值模拟研究方法的发展。建立了具有实用意义的E-玻璃纤维窑炉纯氧燃烧火焰空间的三维数学模型,求解出玻璃熔窑火焰空间温度场、速度场分布,并与实际窑炉运行数据进行对比分析。模拟结果与实际运行数据基本吻合,表明模拟结果有效。     

翅片管式换热器传热与流场流动特性的数值模拟

在对大型翅片管式换热器结构合理简化的基础上,应用CFD和数值传热学方法,建立了翅片管式换热器内部流动与传热的数学模型,得到了其内部流场和温度场的分布规律。并将数值模拟结果与现场应用数据比对分析,结果表明,研究方法可行,能为换热器的设计和改进提供参考和借鉴。     

纵流式管壳式换热器传热与流动特性的3D数值模拟研究

文章运用CFD软件Fluent分析了三种支撑结构对壳程性能的影响,可为工业用纵流式管壳式换热器优化及强化传热提供依据.文章探讨了水在三种不同支撑结构下的流阻与传热性能,得到不同支撑结构具有不同的传热效果,螺旋片相对其它两种支撑方式更有利于提高传热综合性能,并进一步对这三种换热器的传热强化机理进行了探讨.     

碳热还原合成SiC温度场演变规律研究

通过对碳热还原合成SiC冶炼炉温度场的数值模拟及实验,揭示了冶炼炉内温度场的演变规律.研究表明,碳化硅合成过程中,热量以热源为中心呈辐射状向外传递,其合成温度(1600℃)等温面也逐渐向外扩大,表现为SiC的合成反应温区增大;SiC的大量合成发生在中后期,合成持续,SiC合成温区面积增加缓慢.合成时间过长,会导致已生成的SiC分解,容易形成实际生产中喷炉事故;适当比例的SiC分解,有利于形成高致密的碳化硅产品.     

超白玻璃熔窑内玻璃液流动和传热的三维数值模拟

利用流体动力学计算方法分析了超白玻璃熔窑内玻璃液的三维流动和传热状况,得到了玻璃液在熔窑内的温度场和速度场,在此基础上计算出代表玻璃液熔制质量的滞留时间、熔融指数和澄清指数,对研究玻璃熔窑结构性能、提高玻璃熔制质量以及优化工艺参数都有重要意义。     

单元玻璃窑炉富氧燃烧空间的数值模拟研究

本文建立了单元玻璃窑炉富氧燃烧空间三维数学模型,其中气相流动模型由质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律和标准k-ε湍流模型组成,化学反应模型使用有限速率/涡耗散模型,辐射传热模型使用离散坐标模型.以年产2万吨玻璃纤维的熔窑为对象,利用Fluent软件对富氧燃烧空间内气体的流动状况和温度分布进行数值模拟.通过模拟结果与现场实测数据进行比较可以看出,该数学模型能够比较客观地反映单元玻璃窑炉富氧燃烧空间的温度场和速度场的分布规律.在此基础上,对喷枪的布置加以调整和改进后得到了更佳的模拟效果,还说明该数学模型对窑炉富氧燃烧在生产过程的研究和应用也有一定的指导作用.