CFBC旋风分离器气固两相流

介绍了旋风分离器内部颗粒运动和数值模拟计算模型的理论研究发展历程．对CFBC旋风分离器中气固两相流动进行了数值模拟，从而研究了旋风分离器内部气固两相流动的特征。数值模拟的结果为新型旋风分离器的优化设计、运行和改造提供了参考．     

用应力模型计算旋风分离器的流场

采用一种适合于强度旋流的代数应力湍流模型对旋风分离器的流场进行了数值模拟，结果揭示了强旋流中湍流各向异性的特点，显示了强旋流所具有的涡结构及旋风分离器气动分离的机理。     

CFBC旋风分离器气固两相流

介绍了旋风分离器内部颗粒运动和数值模拟计算模型的理论研究发展历程.对CFBC旋风分离器中气固两相流动进行了数值模拟,从而研究了旋风分离器内部气固两相流动的特征.数值模拟的结果为新型旋风分离器的优化设计、运行和改造提供了参考.     

轴对称进口旋风分离器性能的研究

通过对旋风分离器内流场分析,可知传统单进口旋风分离器内气流出现偏心,为此,将普通旋风分离器的单进口改为轴对称进口（入口面积相等）,在其它条件不变的情况下,分别改变两者的进风量、入口含尘浓度等因素,通过分析对比来考察轴对称进口旋风分离器的分离特性和压损特性,研究结果表明：轴对称进口旋风分离器的分离性能优于单进口,除尘效率高,且相同条件下,切割粒径比单进口的小。     

体积流量对旋风分离器影响的模拟分析

为改善旋风分离器操作条件,提高其工作性能,以RNG k-ε模型、SIMPLEC计算法、随机轨道模型等描述旋风分离器,使用Fluent软件对旋风分离器压力损失和分离效率进行数值模拟,分析体积流量对不同粒径下颗粒分离效率的影响。结果表明:体积流量的增大能够提高旋风分离器的分离效率,但要以较大的动力消耗为代价;存在着最经济的体积流量值使得旋风分离器工作性能达到最佳,这对节能而高效地使用旋风分离器具有一定的理论指导意义。     

旋风分离器内颗粒轨迹的数值模拟

采用数值模拟的方法研究旋风分离器内的颗粒运动:对单相流场采用湍流各向异性的雷诺应力模型,对气、固两相流场采用相间耦合的随机轨道模型;通过描述颗粒的运动轨迹,揭示了颗粒在旋风分离器中运动的物理机制.结果表明:颗粒的运动轨迹比较复杂,且带有很大的随机性;尤其是小粒径颗粒,受气流湍动影响显著,即使是粒径、入射位置相同,其运动轨迹也各不相同,最终的位置也不同;小粒径颗粒更容易受二次涡流影响,从而降低分离器的效率;另外,还模拟出了上灰环、排气管短路流及排尘口返混等影响分离效率的几种现象,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.     

基于CFD的螺旋式旋风分离器数值模拟

借助计算流体力学软件Fluent,采用RSM模型,对螺旋式旋风分离器内的三维强旋流场进行了数值模拟．通过数值模拟,分析分离器内的速度特性、压力特性和湍流特性．结果表明,该型旋风分离器内流场较为稳定,但在螺旋通道的中心区域流动较为复杂,且局部区域存在回流和二次流．分析还发现,回流增大了中心区域的流动阻力,且该型分离器的能量损失主要发生在中心区域及壁面处．     

轴对称进口旋风分离器性能的研究

通过对旋风分离器内流场分析 ,可知传统单进口旋风分离器内气流出现偏心 ,为此 ,将普通旋风分离器的单进口改为轴对称进口 (入口面积相等 ) ,在其它条件不变的情况下 ,分别改变两者的进风量、入口含尘浓度等因素 ,通过分析对比来考察轴对称进口旋风分离器的分离特性和压损特性 .研究结果表明 :轴对称进口旋风分离器的分离性能优于单进口 ,除尘效率高 ,且相同条件下 ,切割粒径比单进口的小     

抽风率对旋风分离器主要性能参数的影响

根据冷模试验结果，探讨了抽风率对压力损失、分离效率与切割粒径等旋风分离器的主要性能参数的影响，分析了造成这种影响的原因，从而可为开发新型的旋风分离器提供参考。     

双级旋风分离器特性的计算机预报

利用计算流体力学ＣＦＸ．２软件对双级旋风分离器的气固两相流进行了三维数值模拟,采用贴体坐标系统描述复杂的几何边界和基于交错网格的网络系统;对于气相流场,采用雷诺应力模型计算旋转流动,在拉格朗日坐标中计算粒子运动,为优化求解,采用多块结构适体网格,利用ＳＩＭＰＬＥ算法解离散方程,此外,给出了双级风分离器内不截面的速度分布和５种不同尺寸共６０个粒子轨迹,研究结果表明,双级旋风分离器比常规的旋风分离器发     

操作参数对液-液旋流器内部流场及分离性能的影响分析

为了进一步研究液-液旋流器操作参数对其内部流场及分离性能的影响,用FLUENT流体分析软件,采用雷洛应力模型(RSM),对不同的进口流量及底流口压力分别进行了仿真研究,得到不同操作参数下的内部流场情况,并据此分析其对液-液旋流器内部流场及分离性能的影响。     

套管排气管型旋风分离器性能的数值模拟研究

利用CFD技术对新型套管排气管型旋风分离器的性能进行了研究.在两相流的研究中采用了相间耦合的随机轨道模型.研究结果表明:该新型旋风分离器比普通型的流场的静压分布更有利于阻止灰斗内气流的返混;可排出两种不同含尘量的净化气体,内排气管排出的净化气体的含尘量较外排气管低、且随着内管直径的减小而降低,内排气管的总压降比外排气管大、且随着内管直径的增大而逐渐降低;通过改变内排气管的直径可以控制从内排气管排出气体的含尘量,便于后续分级处理.     

五级旋风预热器冷模单体流场数值研究

采用雷诺应力(RSM)湍流模型对五级旋风预热器冷模单体流场进行了数值模拟，并同冷模测试结果进行了比较，取得了较好的吻合性。涡壳采用完全非结构网格，锥筒采用结构网格，有限体积法化湍流运动方程为差分方程．差分格式采用一阶迎风，压力速度耦合采用经典的SIMPLE算法数值求解湍流运动方程组，并在求解过程中采用网格自适应技术。通过对模拟结果分析，得到了旋风筒流场的基本特征。     

高温级旋风筒的结构改进和性能研究

在对冀东水泥厂等企业广泛调研的基础上,确定了以高温级旋风筒为研究对象,重点是探讨不设内筒的可行性。通过冷态模型试验,在旋风筒基本结构参数不变的条件下,本文着重研究了无内筒旋风筒进口形状对其性能的影响。文中提出了不设内筒旋风筒合适的进口形状和操作参数,可作为高温级旋风筒的设计和改造时的参考。     

XW型旋风除尘器的实验研究

一般旋风除尘器由于存在着内涡旋,消耗性能量损失较大。新近研制的XW型旋风除尘器通过设置开孔的内筒来消除内涡旋,可使除尘器在保证除尘效率不降低的情况下,压力损失减小40%。     

采出液黏度对液-液分离旋流器性能的影响

为了考察产出液黏度变化对井下油水分离性能的影响规律,基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)专业软件fluent,采用精细雷诺应力模型(Reynolds stress model,RSM),深入分析采出液不同黏度条件下对Martin-Thew型液-液旋流器内部流场的油相集中度、动压分布、切线速度和湍动能分布等多方面的影响规律。结果表明:采出液黏度变化对旋流器性能影响较大,黏度由1mPa·s增加到15mPa·s,旋流器油相的集中度、动压和切线速度逐渐减小,湍动能逐渐增加,且分离效率由91.2%下降到17.5%,此时旋流器分离能力比较差。     

急冷油旋液分离器壁面磨损的数值模拟研究

为了分析预测大型急冷油旋液分离器壁面磨损,采用计算流体力学软件Fluent对旋液分离器内液固两相流场及壁面的磨损情况进行了模拟计算。结果表明,旋液分离器壁面主要的磨损部位为：入口处筒体内壁45°～135°区间、入口下端的环形截面、锥体下部区域以及底流管。在底流管处,稠化的悬浮液从底流口快速排出,对壁面的磨损达到峰值。基于模拟结果,提出了通过改变硬件设施降低壁面磨损的措施,为生产实际应用中保证旋液分离器的安全长周期运行提供一定的参考。     

背负式进气道设计及其气动性能研究

背部式进气道在无人机气动设计中得到了广泛的应用。针对背部进气的气动布局,进行了进气道的综合设计。并借助于风洞实验,研究了不同雷诺数下的机身背部附面层高度,测量了进气道不同隔道高度时的气动性能,最终选定了隔道高度与机身长度之比为H/L=0.19。通过进气道攻角特性、侧滑角特性的气动研究,设计进气道取得了良好的气动性能总压恢复系数达到0.98~0.99。最后对有、无前机身干扰影响时的进气道性能进行了对比实验,实验结果表明通过与前机身匹配设计的进气道性能要优于没有前机身的进气道性能。