采用計算流體力學的方法,對雙層六直葉渦輪槳、雙層六斜葉渦輪槳以及雙層六直斜葉交替渦輪槳攪拌槽流場進行研究。利用laminar層流模型對其在甘油與水的混合物中產(chǎn)生的流場進行數(shù)值計算,得到三種不同結構形式的雙層槳以恒轉速200r/min在攪拌槽內(nèi)轉動時所產(chǎn)生的流場結構,對比分析軸向、徑向和周向的速度矢量圖、速度云圖以及速度分布曲線,為層流攪拌槽的設計和實際應用提供了理論依據(jù)。

利用冷模實驗裝置對雙層斜槳的特性進行了研究,分析了功率準數(shù)的變化規(guī)律,研究了單槳、組合槳通氣情況下功率的變化和穩(wěn)定性,獲得了氣含率與通氣量、攪拌功率的關聯(lián)式。

運用fluent軟件,采取多重參考系法(mrf)和標準k-ε紊流模型對攪拌槽在水中產(chǎn)生的流場進行數(shù)值模擬,分析了槳葉高度和轉速對三維流場的影響,并對其宏觀流動特性和時均速度分布進行詳細對比分析。結果表明,當上槳葉高度為1200mm、轉速為1909r/min(200rad/s)時,攪拌效果最佳。

北京市南苑蔬菜冷庫是北京最大的一座蔬菜冷庫?？側萘苛?。以氨作為制冷劑。1979年投產(chǎn)。去年勞動局壓力容器檢驗所對冷庫制冷系統(tǒng)壓力容器進行檢驗時,發(fā)現(xiàn)有兩臺ln—120冷凝器不合格,要求必須更新。在更新冷凝器后進行打壓試漏過程中,壓力達到1.2mpa時,隱約嗅到一股股氨味,

設備名稱：400l儲罐 圖號：fj140348c-00 位號：03b101 p1半圓管夾套設計壓力mpa0.6 pc殼體計算壓力mpa0.4 r圓筒或封頭球面部分內(nèi)半徑mm400 r半圓管夾套內(nèi)半徑mm25 t圓筒或封頭有效厚度mm3.9 k由半圓管外徑、殼體厚度、殼體內(nèi)徑查得的系數(shù)查圖3.2-1,3.2-2,3.2-380 筒體或封頭材質(zhì)s31603 殼體設計溫度150 [σ]t筒體或封頭材料設計溫度下的許用應力mpa120 夾套材質(zhì)s30408 夾套設計溫度150 [σ]1 t 夾套材料在設計溫度下的許用應力mpa137 t半圓管計算厚度mm0.13 σ' 圓筒或封頭由計算壓力pc或其他軸向荷 載引起的軸（經(jīng)）向拉伸總應力 mpa20.51 p'半圓管夾套許用壓力mpa1.99 設計：日期： 校核：

位號： p1半圓管夾套設計壓力mpa0.7 pc殼體計算壓力mpa0.25 r圓筒或封頭球面部分內(nèi)半徑mm2400 r半圓管夾套內(nèi)半徑mm42 t圓筒或封頭有效厚度mm8 k由半圓管外徑、殼體厚度、殼體內(nèi)徑查得的系數(shù)查圖3-2、3-3、3-480 筒體或封頭材質(zhì) [σ]t筒體或封頭材料設計溫度下的許用應力mpa118 夾套材質(zhì) [σ]1 t夾套材料在設計溫度下的許用應力mpa118 t半圓管計算厚度mm0.29 σ' 圓筒或封頭由計算壓力pc或其他軸 （經(jīng)）向總應力 mpa37.5 p'半圓管夾套許用壓力mpakp'+σ'≤1.5[σ]t1.74 d0圓筒外徑mm4816 h半圓管螺距mm120 n半圓管螺旋數(shù)量29 d0半圓管外徑mm89 ρ半圓管材料密度kg/m37930 l半圓管

采用mixsim對折葉渦輪槳攪拌器攪拌槽內(nèi)流體流型及紊流狀態(tài)下的溫度分布進行模擬。結果顯示:隨re數(shù)的增大,流體流型由徑向流逐漸向軸向流發(fā)展;在溫度變化趨于穩(wěn)定時,溫度在攪拌軸兩側基本呈對稱分布,且分別存在一個低溫區(qū)域。

許多液體的萃取工藝過程中，混合液的充分、均勻混合是至關重要的，混合時間是評定一個攪拌設備混合效果的重要尺度?；旌蠒r間短，則混合效率高，所以縮短混合時間對整個萃取效率的提高至關重要。采用計算流體動力學（cfd）的方法，對實驗室自制的攪拌設備混合溶劑型油漆的過程進行數(shù)值模擬。分析這種自制的攪拌槳層間距的改變對混合時間的影響，為攪拌槳的設計與改進提供理論指導和新思路。

采用rngk-ε紊流模型封閉時均雷諾方程,vof方法追蹤自由表面,對矩形渠道中兩種不同收縮比(0.49、0.67)的半圓柱形量水槽進行三維數(shù)值模擬,得到量水槽全域內(nèi)的流速分布規(guī)律、水面線、過槽流量等水力參數(shù),并與實測值、公式計算值進行對比,結果表明,模擬值與二者吻合度較好,從而證明所選紊流數(shù)學模型是合理可靠的,為半圓柱形量水槽的設計選型提供了新的方法和依據(jù)。

利用cfdfluent6.3軟件,在直徑為0.1m攪拌槽內(nèi)對四斜葉穿流式攪拌器的固液懸浮特性進行研究。選用固相體積分數(shù)為15%、粒徑250μm的玻璃球-水作為固液兩相體系,計算域用四面體網(wǎng)格離散,采用標準k-ε及滑移網(wǎng)格法模擬液相流動,利用歐拉多相流模型模擬懸浮過程,分析了開孔孔徑和開孔率對速度場、湍動能及攪拌功耗的影響。結果表明,在適宜的開孔孔徑和開孔率范圍內(nèi),穿流式攪拌器能夠提高流體的湍動能及其耗散率,從而降低固液體系的臨界懸浮轉速。由于減少了槳葉在旋轉方向上的投影面積,因此還可降低攪拌功耗。以開孔率12.4%、開孔直徑d=1.3mm較為適宜

采用pc-6d濃度測量儀研究了無擋板rushton槳攪拌槽內(nèi)石英砂-水兩相體系的固液懸浮過程,測量了不同槳葉安裝高度和槳徑比時的臨界懸浮轉速,分析了槳葉安裝高度、槳徑比以及攪拌轉速對固相濃度分布和功率消耗的影響。結果表明,無擋板時的臨界懸浮轉速和功率準數(shù)比有擋板時小,且隨槳葉安裝高度的增大而增大,隨槳徑比的增大而減小;對于無擋板固液懸浮,c=t/5、d=t/3時的懸浮性能最好,增大槳徑比和攪拌轉速均不能明顯改善固液懸浮效果。

排氣三通管道分散流流動特性的數(shù)值模擬及分析(精)

在化工容器和設備上采用奧氏體不銹鋼焊接半圓管夾套一般具有較高要求,通過實際生產(chǎn)中對于不同焊接工藝的應用,本文結合奧氏體不銹鋼制作化工容器和設備上焊接半圓管夾套焊縫性能要求,針對不銹鋼逐段冷成形焊接在凸形封頭上的半管盤管或者是整根對半剖分盤管焊接工藝要點,總結出對于此類焊縫的焊接工藝要點和焊縫檢測與試驗內(nèi)容,同時該焊接工藝評定的做法和評價可以應用于類似焊縫。

對電站空冷凝汽器矩形翅片橢圓管空氣側的流動與傳熱特性進行了數(shù)值模擬,分析了翅片上有無擾流孔兩種情況下矩形翅片表面的局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分布規(guī)律。對影響空氣側傳熱和流動性能的因素,包括擾流孔數(shù)、擾流孔尺寸、擾流孔位置進行了優(yōu)化分析。數(shù)值模擬結果表明:隨著擾流孔數(shù)的增加,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和流動阻力逐漸增加,在一定范圍內(nèi),換熱量也不斷增加;隨著擾流孔的尺寸增大,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和流動阻力均增大,但是總換熱量減少;相對來說,擾流孔的位置對表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和流動阻力的影響不大。

該研究旨在綜合探討不同網(wǎng)箱周長、浮管管徑、網(wǎng)衣高度及網(wǎng)目大小對整體網(wǎng)箱受力變形的影響,為網(wǎng)箱的科學合理選型提供數(shù)據(jù)參考。設定的網(wǎng)箱周長40~80m,浮管管徑250~630mm,網(wǎng)衣高度6~20m,網(wǎng)目大小45~115mm。通過數(shù)值模擬方法對4種規(guī)格高密度聚乙烯圓形網(wǎng)箱在不同組合條件下網(wǎng)箱錨繩受力、波流力以及容積損失率進行了數(shù)值計算。結果表明,大規(guī)格網(wǎng)箱的錨繩受力、波流力更大,容積損失率更小,錨繩數(shù)量的增加可以大大降低錨繩受力。相比浮管管徑,網(wǎng)衣高度和網(wǎng)目大小對網(wǎng)箱受力變形的影響更顯著。整體網(wǎng)箱的受力變形隨著網(wǎng)衣高度的增加而增大,隨網(wǎng)目的增大而減小。

利用計算流體力學(cfd)方法對有擋板條件下的槳式和穿流式攪拌器槽內(nèi)流場進行了三維數(shù)值模擬。在模擬的條件下,穿流式攪拌器提高了攪拌槽內(nèi)的剪切速率,能夠增強槽內(nèi)流體的湍動,同時也加強了攪拌槽底部的流體流動。實驗和模擬都發(fā)現(xiàn)在雷諾數(shù)較低時,兩者的功率準數(shù)相當,隨著雷諾數(shù)的增加有孔平槳的功率準數(shù)下降。并且發(fā)現(xiàn)單層四葉有孔平槳和雙層二葉有孔平槳的功率準數(shù)模擬相對誤差小于單層二葉有孔平槳的模擬誤差。總體來說模擬值與實驗值吻合還是較好,所以cfd方法的能夠用于穿流式攪拌器的優(yōu)化設計。

以水為介質(zhì),采用k-ε模型,用數(shù)值模擬方法研究了5種不同結構的螺旋扭曲橢圓管換熱器的管外殼程傳熱與流阻性能,并和采用橢圓管作為換熱部件的換熱器進行了比較。研究結果表明,螺旋扭曲橢圓管換熱器殼程有較好的強化換熱特性,螺旋扭曲橢圓管的幾何尺寸和流體流動速度對殼程傳熱與流阻性能有重要影響。通過數(shù)值模擬所獲得的規(guī)律為螺旋扭曲橢圓管換熱器的設計研發(fā)提供了參考。

為了實現(xiàn)井下氣液高效分離、產(chǎn)出水回注和采氣于一體,開展了新型井下螺旋式氣液分離器的研究。應用計算流體力學方法(cfd)對螺旋式氣液分離器的內(nèi)部流場進行分析,并研究了螺旋圈數(shù)和螺距對螺旋式氣液分離器性能的影響。該結果為井下螺旋式氣液分離的進一步研究提供了參考依據(jù)。

伴隨著油田的進一步開采,井內(nèi)的氣液有效分離變得越來越重要.柱式氣液旋流分離器由于結構簡單和制作成本低而在油田很受歡迎.一個典型氣液旋流分離器被用于數(shù)值模擬計算.基于混合物模型下的三維湍流模型被用來描述分離器內(nèi)混合物流動情況.通過數(shù)值模擬,分析了不同參數(shù)下(分離器長度、出口直徑等)的氣液分離效率.隨著分離器長度增加,氣液分離效率降低;隨著出口直徑的增大,氣液分離效率先提高后降低.矩形入口形狀比圓形入口形狀更適合旋流分離器,氣液分離效率從66.45%提高到79.04%.最后,最佳幾何結構被提出,在最佳結構下氣液分離效率為86.15%.

為了獲得管道充氣排液過程的兩相流動狀態(tài),采用vof模型對管道充氣排液工況進行了數(shù)值模擬研究。模型考慮了液體表面張力、壁面粘附力,流體粘度,管壁粗糙度以及氣體可壓縮性效應,并采用結構化網(wǎng)格和自適應網(wǎng)格加密技術,對兩相界面進行了跟蹤,觀察了這一工況下的氣液兩相混合及界面變化過程,分析了充氣過程中不同時刻的管道內(nèi)壓力分布、氣相體積分數(shù)、管流摩阻和能量交換情況,得到了這一工況下氣液兩相的流動特征。模擬結果也表明,在進行適當?shù)木W(wǎng)格劃分和參數(shù)設置,vof模型可以用于非自由表面的有壓流動的數(shù)值模擬。

采用fluent軟件的多重參考系(mrf)及標準k-ε湍流模型,針對雙層平直槳葉、雙層45°折葉渦輪槳和兩者組合攪拌槳這3種攪拌槳,研究了不同槳葉類型攪拌槽內(nèi)的流動混合特性和加料位置,結果表明:45°折葉渦輪槳和平直葉槳的上下組合槳可以增強攪拌器內(nèi)流體的上下湍動,促進混合,其攪拌功率較雙層平直葉槳下降37.91%,混合時間減少50.48%;選擇上層槳葉尖端加料可以縮短攪拌器內(nèi)液體的混合時間,提高攪拌效率.

應用標準κ-ε雙方程模型與低雷諾數(shù)jones-laundeκ-ε模型分別對3種具有不同母線配置的鋁電解槽中的鋁液流場進行了數(shù)值模擬,并與工業(yè)測試結果進行了比較,標準κ-ε方程模型略優(yōu)。對雷諾數(shù)、湍流雷諾數(shù)以及哈特曼準數(shù)的定量計算結果表明,哈特曼準數(shù)較好地表征了電磁力對鋁液湍流運動的抑制作用。