模拟研究气液两相在带缩径管的90°弯管内的流动(英文)
Numerical simulation of gas-liquid flow through a 90° duct bend with a gradual contraction pipe作者机构:State Key Laboratory of Chemical Engineering College of Chemical and Biochemical Engineering Zhejiang University Hangzhou 310027 China Shanghai Key Laboratory of Catalysis Technology for Polyolefins Shanghai 200062 China
出 版 物:《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 (浙江大学学报(英文版)A辑(应用物理与工程))
年 卷 期:2017年第18卷第3期
页 面:212-224页
核心收录:
学科分类:080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理]
基 金:supported by the National Natural Science Foundation of China(No.91434205) the National Science Fund for Distinguished Young Scholars(No.21525627) the Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China(No.LR14B060001) the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China(No.20130101110063)
摘 要:目的:90°弯管广泛应用于工业中的流体输送,但是流体在经过弯头时会由于离心力的作用而导致弯头下游管道内出现流体分布不均的现象,从而影响后续的生产过程。本文将实验和计算流体力学(CFD)模拟的方法结合研究缩径管对经过弯头后的流体整流作用并分析原因,以期为缩径管在工业中的应用提供一定的参考。创新点:1.提出在弯头后的管路中增加缩径管来调整流体的方法;2.在冷模实验数据验证模拟结果的正确性的基础上,根据CFD模拟得到的管道内的压力、流体速度、相分布及湍动能分布详细分析了缩径管能起整流作用的原因。方法:1.通过冷模实验所得的压力数据与模拟值进行对比,证明模拟所采用模型的正确性;2.通过对不同流体入口条件模拟结果的比较,找到缩径管的作用规律;3.通过CFD模拟得到管道内的压力、流体速度、相分布及湍动能,分析缩径管的整流原理。结论:1.模拟所采用的模型可较好地反映管道内的流体流动情况;2.缩径管能起到很好的整流效果;3.缩径管可使流体加速,促进流体的快速混合,因此能够使不稳定的流体快速达到稳定状态。