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卧式搅拌釜气液流动数值模拟及多目标参数优化

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第3期33卷 958-968页

作者：刘柳陈志彬闫红杰张登凯周萍中南大学能源科学与工程学院长沙410083 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂韶关512325

采用双欧拉模型、SST k-ω湍流模型和多重参考系法对搅拌釜内气液两相流动行为进行数值模拟。结果表明:在所有影响因素中,转速对搅拌釜性能的影响最大,其次是挡板宽度。通过正交试验和矩阵分析,发现最优工况为桨叶离底高度950 mm、桨叶... 详细信息

采用双欧拉模型、SST k-ω湍流模型和多重参考系法对搅拌釜内气液两相流动行为进行数值模拟。结果表明:在所有影响因素中,转速对搅拌釜性能的影响最大,其次是挡板宽度。通过正交试验和矩阵分析,发现最优工况为桨叶离底高度950 mm、桨叶间距1300 mm、挡板宽度525 mm和转速123 r/min。在优化工况下,保证气含率和相对功耗基本不变时,混匀时间从31.620 s缩短至25.845 s。

关键词：卧式搅拌釜双欧拉模型参数优化正交试验矩阵分析

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简单射流流化床的数值模拟

燃烧科学与技术 2004年第5期10卷 444-450页

作者：高鹍赵涛吴晋沪王洋中国科学院山西煤炭化学研究所煤气化工程中心太原030001

以双欧拉模型及颗粒动力学理论为基础,应用Fluent软件进行了简单射流流化床的模拟.经过不同湍流模型下的二维、三维计算结果分析,并与实验值比较,初步探讨湍流模型和二维、三维模拟方法对稠密气固流动数值模拟的影响,发现RNGk ε湍动方... 详细信息

以双欧拉模型及颗粒动力学理论为基础,应用Fluent软件进行了简单射流流化床的模拟.经过不同湍流模型下的二维、三维计算结果分析,并与实验值比较,初步探讨湍流模型和二维、三维模拟方法对稠密气固流动数值模拟的影响,发现RNGk ε湍动方程较标准k ε湍流模型提高了稠密气固两相流数值模拟的准确性,三维模拟计算的流场比二维模拟更准确.

关键词：射流流化床 RNG k-ε方程标准k-ε湍流模型双欧拉模型

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沸腾炉炉底形状对气固两相流动特性的影响

过程工程学报 2015年第1期15卷 23-28页

作者：鲁峰温良英王海鹏梁海龙李元坤重庆大学材料科学与工程学院重庆400030 中国地质科学院矿产综合利用研究所四川成都610094

采用CFD模拟了沸腾炉内气-固相互作用的过程,分析了不同弧度炉底条件下,颗粒瞬时浓度分布、颗粒的速度大小和方向随时间变化、床层中心处压降随高度变化、颗粒在径向的浓度变化规律.结果表明,当表观气速为0.24m/s时,平底的中心气流较强... 详细信息

采用CFD模拟了沸腾炉内气-固相互作用的过程,分析了不同弧度炉底条件下,颗粒瞬时浓度分布、颗粒的速度大小和方向随时间变化、床层中心处压降随高度变化、颗粒在径向的浓度变化规律.结果表明,当表观气速为0.24m/s时,平底的中心气流较强,而弧形炉底可有效发展边壁气流,通过模拟得到弧形炉底炉内中心线上的压力在高度为350~450 mm处有突降过程,当炉底弧度为60o时,颗粒浓度分布较为均匀,增强了主反应段的内循环.而炉底弧度为90°和0°时,颗粒浓度在中心或边壁处较大,分布不均匀,在主反应段不能有效形成内循环.相对于炉底弧度为90°和0°,弧度为60°的气泡数量较多,且直径小于50 mm的气泡比率较大.模拟结果通过与实体模型实验平台拍摄的气体-颗粒的流动图谱和检测数据的比较分析得到了验证.60°弧度的炉底可以有效减少细颗粒的扬析量和提高流化质量.

关键词：计算流体动力学气体颗粒沸腾炉内循环双欧拉模型

支撑剂在超临界CO_2压裂液流化床中的运动研究

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油气藏评价与开发 2018年第3期8卷 55-60页

作者：陈艳秋东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

已知超临界CO_2兼有气体和液体双重特性,为研究井筒中砂粒在超临界CO_2压裂液形成的流化床中的受力以及在力的作用下支撑剂颗粒运移方式,对颗粒与颗粒,颗粒与流体之间的作用力以及流体对颗粒的作用力等进行分析。通过数学模型推导出弹... 详细信息

已知超临界CO_2兼有气体和液体双重特性,为研究井筒中砂粒在超临界CO_2压裂液形成的流化床中的受力以及在力的作用下支撑剂颗粒运移方式,对颗粒与颗粒,颗粒与流体之间的作用力以及流体对颗粒的作用力等进行分析。通过数学模型推导出弹性恢复系数与颗粒聚团浓度的关系,随着弹性恢复系数的增大,颗粒聚团浓度分布越均匀;颗粒聚团浓度变小,颗粒聚团碰撞越剧烈;颗粒沉降越慢,压裂液携砂效果越好。并通过对基于颗粒动力学理论的欧拉—欧拉多相流模型进行数值模拟,来描述颗粒在施工条件下超临界CO_2压裂液的流化床内的流化模型及超临界相与固相颗粒两相分布状态,模拟结果与数学模型一致。

关键词：支撑剂颗粒聚团弹性恢复系数双欧拉模型颗粒沉降

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螺旋段塞流捕集器的设计与优化

工业技术创新 2022年第1期9卷 136-142页

作者：冯森森文晓龙周少斌何义明武艳波王海鹏上海蓝滨石化设备有限责任公司上海201518 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司甘肃兰州730070

段塞流捕集器是油田地面集输工程中至关重要的设备,其运行性能对保障下游设备内气液流量的稳定具有重大影响。针对液体携带的强动能会对设备内件产生撞击、造成下游设备内液面波动过大等问题,提出螺旋段塞流捕集器设计方案,结构型式以... 详细信息

段塞流捕集器是油田地面集输工程中至关重要的设备,其运行性能对保障下游设备内气液流量的稳定具有重大影响。针对液体携带的强动能会对设备内件产生撞击、造成下游设备内液面波动过大等问题,提出螺旋段塞流捕集器设计方案,结构型式以螺旋分配器、聚结板、导流板、折流板为主要部件。采用计算流体动力学模拟软件FLUENT,基于双欧拉模型,考察螺旋分配器的消能效果和螺旋段塞流捕集器的流动过程。针对介质流速过大(9 m/s)时仍有较大残余动能,提出为螺旋分配器加筛型盖板,将聚结板改为稳流板的优化措施。优化后,气相经过气体稳流板,具有残余动能的液相进入液体稳流板,气液两相均得到较好的稳流效果,较大程度上解决了混输段塞流对油气集输运行设备的影响,提升了油气勘探开发过程的安全性。

关键词：段塞流捕集器气液流量螺旋分配器双欧拉模型 FLUENT 稳流板

钢铁冶炼高炉协同处置冶金尘泥固废的冷态流动数值模拟研究

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能源科技 2023年第2期21卷 88-92页

作者：潘却易王晓佳沈德魁梁导伦向郁雪赵学亮东南大学能源与环境学院江苏南京210096 东南大学土木与工程学院江苏南京210096

本文根据“双碳”背景下发展循环经济的客观需求,针对目前工业固废处置能力差的问题,提出了开展工业窑炉协同处置固废的技术路线。利用流体仿真软件和双欧拉模型,重点研究在典型高温工业窑炉——炼铁高炉中协同处置冶金尘泥这种含铁固... 详细信息

本文根据“双碳”背景下发展循环经济的客观需求,针对目前工业固废处置能力差的问题,提出了开展工业窑炉协同处置固废的技术路线。利用流体仿真软件和双欧拉模型,重点研究在典型高温工业窑炉——炼铁高炉中协同处置冶金尘泥这种含铁固废的冷态气固两相流动场。建立了从固废颗粒入炉到充分流动的全过程冷态流动模拟,分别得到了气相侧和颗粒侧的速度分布及组分分布。结果表明:在采用20%固废原料掺混比的条件下,高炉冷态流动场在120 s全过程流动中在80 s内达到流动稳定,固废颗粒与铁矿石颗粒在流动场上具有高度一致性,验证了高炉协同处置冶金尘泥固废在冷态流场特性方面的合理性和可行性,对指导固废资源化以及高炉仿真模拟研究具有指导意义。

关键词：数值模拟气固两相流协同处置固废冶金尘泥双欧拉模型

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筛孔塔板两相流场的CFD模拟研究

天津化工 2007年第4期21卷 27-29页

作者：孙玉春天津渤海职业技术学院天津300402

本文采用双欧拉两相流模型(Eulerian)模拟计算了直径为0.6m筛孔塔板气液两相流流场,考虑了气液两相间的曳力、虚拟质量力和升力,应用CFD商用软件STAR-CD进行求解。模拟的结果和文献报道的相一致。

关键词： STAR-CD 双欧拉模型两相流场三维数值模拟筛孔塔板