带入口旋流器的文丘利调风器出口流场的流动特性分析

针对一种带入口旋流器的新型文丘利调风器出口流场进行了数值模拟,数值模拟结果与常规文丘利调风器出口流场数值模拟结果进行了对比分析,所得预测分析结果为这种带入口旋流器的新型文丘利调风器的应用提供了设计依据.     

双通道旋流式燃烧器出口冷态流场的流动特性分析

依据试验结果,针对一种带入口旋流器的双通道旋流式燃烧器出口冷态流场进行了详细的数值模拟,对比分析了这种双通道旋流式燃烧器在各影响参数变化情况下出口流场的变化规律和特点,所得预测分析结果为这种带入口旋流器的双通道旋流式燃烧器的性能优化与设计提供了依据.     

双通道旋流式燃烧器出口冷态流场的流动特性分析

依据试验结果，针对一种带入口旋流器的双通道旋流式燃烧器出口冷态流场进行了详细的数值模拟，对比分析了这种双通道旋流式燃烧器在各影响参数变化情况下出口流场的变化规律和特点，所得预测分析结果为这种带人口旋流器的双通道旋流式燃烧器的性能优化与设计提供了依据。     

双通道型旋流式调风器出口等温流场中液相颗粒轨迹的数值模拟分析

应用随机轨道模型 ,对在一定入口旋流器宽度下的双通道旋流式调风器燃油锅炉出口冷态气———液两相流动进行了模拟 ,并选取典型颗粒分别计算了在三种旋流器宽度下 ,颗粒轴向、周向速度变化情况。     

文丘利型油燃烧器出口气液两相流动与燃烧的数值模拟

针对选配文丘利型油燃烧器的燃油锅炉中液雾燃烧的特点，在冷态等温流场数值模拟结果及EBU－Arrbenius模型模拟气相得结果的基础上，数值模拟了单只文丘利油燃烧器出口的气流两相流动与燃烧，给出了流场中的速度，温度场以及浓度场的分布信息，这些结论可为该型燃油锅炉的进一步设计和运行以及燃烧室的布置提供有益的依据。     

文丘利型油燃烧器出口气液两相流动与燃烧的数值模拟

针对选配文丘利型油燃烧器的燃油锅炉中液雾燃烧的特点，在冷态等温流场数值模拟结果及 EBU-Arrhenius模型模拟气相燃烧所得结果的基础上，数值模拟了单只文丘利油燃烧器出口的气液两相 流动与燃烧，给出了流场中的速度场、温度场以及浓度场的分布信息，这些结论可为该型燃油锅炉的进 一步设计和运行以及燃烧室的布置提供有益的依据。     

水力旋流器油-水分离性能数值模拟

本文对两种不同入口型式的水力旋流器的流场进行了数值模拟,湍流模型采用雷诺应力模型,并结合油-水两相流MIXTURE混合模型进行分析,得出：单入口旋流器流场切向速度、轴向速度呈偏心分布,而切向双入口型式的旋流器流场分布对称性明显优于单入口型式;切向双入口旋流器在油-水两相分离时,油相浓度沿着径向方向变化率更大,且更易于向中心区汇聚,利于分离,分离效率要高于单入口旋流器;实验结果证明了模拟结果的正确性。     

切向单双入口旋流器油-水两相分离流场及特性研究

运用雷诺应力模型（RSM）及两相流 MIXTURE 混合模型和 SIMPLEC 算法对切向单、双入口旋流器内的流场进行模拟分析。采用作图法描述了锥段中间截面处的切向速度、径向速度、湍动能及湍能耗散率,使内部复杂旋流流场的分析得以简化。模拟结果表明：单入口旋流器内流场具有不对称性,呈现偏心结构,双入口旋流器流场具有较好的对称性;油-水分离时,切向双入口旋流器中的分离效率为96%,高于单入口旋流器的94%,但同时增大了能量消耗。实验测试结果显示：流量为3 m3/ h 时的实际分离效率为90%,与模拟结果的平均误差为5%,处理流量相同时,采用切向双入口旋流器更能提高分离效率。     

压载水旋流预处理单元的优化设计与数值模拟

压载水管理公约D2对压载水中颗粒物粒径范围及含量做出了明确规定。为满足此规定,水力旋流器逐步开始应用于船舶压载水处理系统中。为了提高水力旋流器的分离效率,通过改变水力旋流器的入口结构对水力旋流器进行优化,即将入口结构设计为阿基米德螺线形入口来增加流体转动速度,降低能量消耗,从而提高分离效率。应用Fluent软件,结合雷诺应力模型(RSM)和混合多相流(Mixture)分析方法,对优化前、后的水力旋流器进行固-液两相流数值模拟。模拟内容包括水力旋流器内的速度分布、固相体积分数分布以及分离效率等。通过对比2种模型的模拟结果,说明优化的水力旋流器内部的流场速度以及分离效率均有一定的提高,达到了优化目的。     

压载水旋流预处理单元的优化设计与数值模拟

压载水管理公约 D2对压载水中颗粒物粒径范围及含量做出了明确规定。为满足此规定,水力旋流器逐步开始应用于船舶压载水处理系统中。为了提高水力旋流器的分离效率,通过改变水力旋流器的入口结构对水力旋流器进行优化,即将入口结构设计为阿基米德螺线形入口来增加流体转动速度,降低能量消耗,从而提高分离效率。应用 Fluent软件,结合雷诺应力模型（RSM）和混合多相流（Mixture）分析方法,对优化前、后的水力旋流器进行固-液两相流数值模拟。模拟内容包括水力旋流器内的速度分布、固相体积分数分布以及分离效率等。通过对比2种模型的模拟结果,说明优化的水力旋流器内部的流场速度以及分离效率均有一定的提高,达到了优化目的。     

液／固旋流器分离性能的研究

利用Eulerian方法，结合RSM湍流模型，对旋流器内部的液／固多相流动进行了数值模拟，对分离效率与液相分流比和旋流器锥体高度、柱体高度之间的关系进行了系统的研究。在此基础上设计了用于室内实验的液／固旋流器，并进行了水／砂、油／砂分离实验，数值模拟结果与实验数据吻合很好，验证了数值模拟方法的正确性。实验研究了入口流速、油水比例和旋流器级数对旋流器分离效率的影响。此外，根据量纲分析得到了一定Re数范围内分离效率η与Stk数之间的函数关系。     

扩压器流场的数值模拟

运用Fluent软件对5种不同结构型式扩压器的流场进行了数值模拟,获得了各流场参数分布,分析了不同结构型式扩压器的流场特点、压力恢复性能;研究了扩压器出口背压对流场参数的影响。结果表明:扩压器采用适当的扩张角和合适的长度时具有较好的压力恢复性能;随着扩压器出口背压的增大,恢复压力提高,但较高的背压会使激波串向扩压器入口移动,从而干扰入口上游的流场。     

文丘利油燃烧器内外部流场的冷热态数值模拟

针对文丘利油燃烧器的特殊结构和内外部流动燃烧的特点,成功地建立了能有效准确地描述其内外部流动燃烧的数学物理模型,并对其内外部的冷热态流场进行了大量的数值模拟研究,数值模拟结果与试验数据和有关的流动燃烧理论在定量和定性上吻合得很好,可为该型油燃烧器的改进、运行以及布置提供有价值的依据.     

燃油锅炉油滴运动蒸发的数值模拟

采用颗粒轨道法对选配文丘利型油燃烧器的燃油锅炉炉内油滴颗粒的运动和蒸发过程进行了数值模拟。计算结果表明，油滴的生存空间基本局限于回流区内，油滴不会碰壁。油滴运动表明选配文丘利型油燃烧器的燃油锅炉炉内流场具有强旋流回流特性。     

底部挡板对圆柱型旋流器流场影响的研究

圆柱型旋流器因其结构简单,磨损小,是国外水润滑轴承净水装置的主流应用型式。本文基于CFD软件Fluent对水润滑轴承供水系统的过滤装置-旋流器流场进行了数值模拟,分析了底部档板对旋流器中速度场和压降的影响。分析结果表明:底部有挡板的旋流器的自由涡比例几乎为零,有利于提高分离效率,由于挡板的存在,破坏空气柱的形成,有效地降低了能耗。通过试验验证了数值模拟结果的正确性,为旋流器的设计提供参考,具有实际应用价值。     

文丘里管对洗涤塔流场影响的数值模拟

为了研究文丘里管对洗涤塔内部流场的影响，利用Fluent软件分别对文丘里U型塔与普通U型塔的内流场特性进行数值模拟，为洗涤塔的结构优化提供依据。结果表明：文丘里管对洗涤塔速度场、温度场以及压力场影响较大；文丘里U型塔内反应温度较低，有利于气液之间高效反应；文丘里U型塔流场在高负荷下分布更加均匀，“冲壁”现象减弱；文丘里U型塔压力损失始终高于普通U型塔，并且在文丘里管中，喉部与渐扩段压力损失较高，约占文丘里管压力总损失的87%。     

燃油锅炉油滴运动蒸发的数值模拟

采用颗粒轨道法对选配文丘利型油燃烧器的燃油锅炉炉内油滴颗粒的运动和蒸发过程进行了数值模拟.计算结果表明,油滴的生存空间基本局限于回流区内,油滴不会碰壁.油滴运动表明选配文丘利型油燃烧器的燃油锅炉炉内流场具有强旋流回流特性.     

无焰燃烧斯特林发动机加热器仿真与优化

针对某斯特林机A型加热器改进后的B型加热器效果不理想,采用数值模拟,分析2种加热器的结构等特点,并对其进行优化设计。数值模拟结果发现,B型加热器仅增加了加热管长度和翅片面积,但总换热量不变,加热管长度增加反而导致整机死容积增加,对整机性能不利;改进B型加热器管排布置方式,并增大管径大小,能够促进其流场与烟气相匹配,增加前排换热能力;增加加热器管顶部与旋流器出口距离,有助于提高换热能力。     

电除尘器入口气流分布的数值模拟

为了研究电除尘器入口气流分布对电除尘器除尘效率的影响,采用κ-ε双方程模型和SIMPLE算法,对电除尘器流场进行了三维数值模拟.计算结果与实验结果吻合较好,为电除尘器的优化设计提供了参考依据.     

带入口旋流器的文丘利调风器出口冷态流场中液相流动的数值模拟

首先采用随机颗粒轨道模型对特定入口旋流器宽度下炉膛内不同粒径油滴的轨迹进行模拟 ,然后选取典型颗粒 ,进一步模拟了它在不同入口旋流器材宽度下的轨迹 ,并进行了比较分析 ,得出一定规律。这一工作为进一步的热态模拟奠定了基础