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焊接保护气同轴快速混气装置的设计与优化

哈尔滨工程大学学报 2023年第8期44卷 1418-1425页

作者：李方亮程尚华武少杰程方杰天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津市现代连接技术重点实验室天津300350

为了实现二元保护气快速均匀混合,本文设计了一种同轴混气装置。采用了ANSYS FLUENT软件的标准k-ε湍流模型、物质输运模型和变N 2含量焊接方法,研究了同轴混气装置的结构尺寸对混气效果的影响,及其对焊缝铁素体含量的控制作用。研究结... 详细信息

为了实现二元保护气快速均匀混合,本文设计了一种同轴混气装置。采用了ANSYS FLUENT软件的标准k-ε湍流模型、物质输运模型和变N 2含量焊接方法,研究了同轴混气装置的结构尺寸对混气效果的影响,及其对焊缝铁素体含量的控制作用。研究结果表明:减小导气管管径,混气时间变短,混合气均匀性提高;增大同轴送气管长度,混气稳定性提高;采用本文设计的同轴混气装置,实现了调控奥氏体不锈钢熔敷金属内铁素体的含量和尺寸的目的。本文研究为焊接二元保护气混气提供了思路,尤其对不锈钢熔敷金属铁素体调控有一定指导作用。

关键词：二元保护气同轴混气装置 ANSYS FLUENT软件标准k-ε湍流模型物质输运模型变N 2含量焊接方法奥氏体不锈钢铁素体含量

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盐湖提锂膜堆电解槽流体水力学和数值模拟

中国有色金属学报 2019年第2期29卷 388-395页

作者：刘冬福唐忠阳何利华徐文华赵中伟中南大学冶金与环境学院长沙410083

针对盐湖卤水电解提锂工艺的特性及其电解槽内流体流动的特征,分别研究电解槽进水口位置、流体流量、流体黏度对槽内流场的影响。通过水力学实验与数值模拟对比,验证所采用数学模型的适用性。结果表明:标准k-ε湍流模型能准确的反映槽... 详细信息

针对盐湖卤水电解提锂工艺的特性及其电解槽内流体流动的特征,分别研究电解槽进水口位置、流体流量、流体黏度对槽内流场的影响。通过水力学实验与数值模拟对比,验证所采用数学模型的适用性。结果表明:标准k-ε湍流模型能准确的反映槽内流体的流动状况;对于黏度较大的盐湖卤水,为了强化传质,进水口宜开在进水端中间位置,同时,在不破坏涂覆电极的前提下,应尽可能地增大流体流量。

关键词：盐湖卤水电解槽流场数值模拟黏度标准k-ε湍流模型

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一种新型旋风分离器的流场和结构

华东理工大学学报（自然科学版） 2003年第4期29卷 416-419页

作者：陈雪莉周增顺吕术森于遵宏华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

为了考察一种新型旋风分离器的流场特点及其几何参数变化对流场的影响,采用CFD软件——Fluent中的标准k-ε湍流模型对该类型旋风分离器的气相流场进行了模拟,结果得知:该旋风分离器气相流场的切向速度分布较对称,在靠近分离筒体中心位... 详细信息

为了考察一种新型旋风分离器的流场特点及其几何参数变化对流场的影响,采用CFD软件——Fluent中的标准k-ε湍流模型对该类型旋风分离器的气相流场进行了模拟,结果得知:该旋风分离器气相流场的切向速度分布较对称,在靠近分离筒体中心位置处出现了小的旋涡;排气管的插入深度对流场影响显著,入口角度对流场有一定影响,排气管直径对流场影响较复杂,但对最终分离效率基本无影响。

关键词：旋风分离器流场标准k-ε湍流模型数值模拟

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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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轴向间隙对纸浆泵性能的影响规律

排灌机械工程学报 2011年第3期29卷 190-193,213页

作者：李红冯世峰王涛庄海飞王超江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013

为研究轴向间隙对纸浆泵水力性能的影响,应用计算流体动力学软件Fluent,采用标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,分别以清水和悬浮液为介质,对半开式离心纸浆泵在3种轴向间隙下,0.7Q0～1.3Q0流量范围内进行三维湍流数值计算,得到浆泵的性能... 详细信息

为研究轴向间隙对纸浆泵水力性能的影响,应用计算流体动力学软件Fluent,采用标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,分别以清水和悬浮液为介质,对半开式离心纸浆泵在3种轴向间隙下,0.7Q0～1.3Q0流量范围内进行三维湍流数值计算,得到浆泵的性能曲线.计算结果表明:介质为清水时,随着间隙的增大,泵扬程和效率下降;对于不同体积分数的介质,离心泵叶轮、间隙内速度分布与介质为清水时的分布基本一致;当浆料体积分数为2%时,流道内存在大量的低速区,流动混乱,提出了适当增大叶片出口安放角的改进方法;随着间隙的增大,间隙的刚性作用消失,泵整体性能下降.由于轴向间隙的作用,叶片吸力面与压力面间的压力、速度变化较大,对于一定体积分数的浆料,小的间隙值能增加泵的输送能力.通过试验和数值计算进行对比分析,结果表明间隙为1.0 mm时泵整体性能较好,试验结果与模拟结果相一致.

关键词：纸浆泵轴向间隙标准k-ε湍流模型数值模拟

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不同开孔方式的大孔筛板干板压降研究

现代化工 2010年第S1期30卷 1-3,5页

作者：高国华李鑫钢陈建民李文镇李洪刘丽艳天津大学化工学院天津300072 精馏技术国家工程研究中心天津300072 中国石化洛阳石化工程公司河南洛阳471003

评价塔设备性能的主要指标之一就是塔板压强降。干板压降是筛板塔总压降的主导部分。本文以降低筛板的干板压降为目标,使用标准k-ε湍流模型,对不同开孔方式的大孔筛板进行了模拟计算,定量地讨论了筛板开孔方式对筛板干板压降的影响效... 详细信息

评价塔设备性能的主要指标之一就是塔板压强降。干板压降是筛板塔总压降的主导部分。本文以降低筛板的干板压降为目标,使用标准k-ε湍流模型,对不同开孔方式的大孔筛板进行了模拟计算,定量地讨论了筛板开孔方式对筛板干板压降的影响效果。模拟结果表明,下锥形筛板不利于降低干板压降,而具有合适锥度的上锥形筛板与普通筛板相比是可以降低干板压降的。经过光滑处理的弧形上锥形筛板虽然对减少结焦反应有利,但在降低干板压降方面没有明显的作用。

关键词：大孔筛板锥形筛板标准k-ε湍流模型干板压降

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平衡大气边界层自保持及TTU风压数值模拟

深圳大学学报（理工版） 2016年第5期33卷 470-475页

作者：杨磊李磊杨向龙深圳大学土木工程学院广东深圳518060

构造合理且满足水平均匀性的大气边界层是计算风工程的一个重要难题.基于雷诺平均方法,采用标准k-ε湍流模型,结合Richards&Hoxey入口条件,对数值风洞的顶面边界条件施加剪切应力修正,进行二维空流场的平衡大气边界层模拟,给出了一类能... 详细信息

构造合理且满足水平均匀性的大气边界层是计算风工程的一个重要难题.基于雷诺平均方法,采用标准k-ε湍流模型,结合Richards&Hoxey入口条件,对数值风洞的顶面边界条件施加剪切应力修正,进行二维空流场的平衡大气边界层模拟,给出了一类能够较好满足大气边界层自保持要求的流场边界条件.并将此类边界条件同时运用到标准k-ε湍流模型和SST(shear stress transport)k-ω湍流模型中,针对美国德克萨斯技术大学模型场地试验进行三维流场全尺寸数值模拟,验证了所提边界条件对上述两类双方程湍流模型在低矮建筑钝体绕流的适用性.

关键词：计算风工程平衡大气边界层水平均匀性标准k-ε湍流模型顶部边界条件德克萨斯技术大学模型

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基于混合模型的管道输沙特性数值模拟研究

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2017年第1期45卷 225-234页

作者：李珊珊李国栋张大帅张巧玲秦毅西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地陕西西安710048

【目的】探索管道水沙两相流的流场结构和输沙特性,为进一步研究管道输沙过程中阻力损失随含沙量、流速等的变化规律奠定基础。【方法】采用多相流混合模型和标准k-ε湍流模型,利用管道清水层流和湍流流场模拟,验证所选模型的可行性,并... 详细信息

【目的】探索管道水沙两相流的流场结构和输沙特性,为进一步研究管道输沙过程中阻力损失随含沙量、流速等的变化规律奠定基础。【方法】采用多相流混合模型和标准k-ε湍流模型,利用管道清水层流和湍流流场模拟,验证所选模型的可行性,并将模拟得到的管道流场以及阻力情况与实测值和计算值进行对比,确定模型参数,进一步结合小浪底水库现场管道抽沙试验,对管道流量(Q)为620和950m3/h工况下含沙量(Cv)分别为3.74%,10.53%,22.64%,37.74%和45.28%的5种含沙水流进行数值模拟计算,并分析其流场结构和流速、含沙量的垂向分布等水力特性。【结果】根据模拟值与实测值以及计算值的综合对比情况,选定粗糙度0.6mm、粗糙常数0.6、入口湍流强度25%为参数组合来模拟分析管道含沙水流的流动特性,得到了5种含沙量工况下管道输沙过程中的水沙两相流分布和管道横断面的流速分布,以及5种含沙量下横断面流速的垂向分布和含沙量的垂向分布规律,具体表现为:在管道流量Q=620和Q=950m3/h时,管道中心断面水沙呈上小下大的悬移质分布形态,随着水流含沙量的增加,管道底部沙量逐渐增大,当含沙量增加至45.28%时,管道中的水沙几乎为稠密的沙浆,在垂向分布上管道含沙量出现顶部小而底部大的现象。另外,管道的断面流速呈现出顶部流速大而底部流速小的现象,且随着含沙量的增大,高流速区扩大且逐渐向管道顶部上移,与大流量工况相比,小流量时高流速区集中且上移明显。垂向流速分布不再呈对称分布而出现管道顶部大、底部小的分布形态,且随着含沙量增大,不对称性更加明显。【结论】多相流混合模型可用于管道输沙流场的模拟计算,模拟结果表明,挟沙水流极大地改变了管道清水流场时呈轴对称分布的流速形态,表现为管道顶部低含沙区流速大,底部高含沙区流速小,且含沙量越高,不对称性越显著;随着流速增大,水流挟沙能力大大提高,流速分布的不对称性显著降低。

关键词：数值模拟管道输沙参数率定标准k-ε湍流模型

Rossini型气体热量计非稳态温度场的优化分析

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中国测试 2017年第8期43卷 119-124页

作者：杜军燕王玉刚潘江张洪军中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

为优化Rossini型气体热量计温度场均匀性以减小测量不确定度,采用多重参考系法(MRF)和标准k-ε湍流模型对Rossini型气体热量计的温度场进行三维瞬态数值模拟,分别得到搅拌器转速、燃烧室高度对量热容器内非稳态温度场的影响,特别是对燃... 详细信息

为优化Rossini型气体热量计温度场均匀性以减小测量不确定度,采用多重参考系法(MRF)和标准k-ε湍流模型对Rossini型气体热量计的温度场进行三维瞬态数值模拟,分别得到搅拌器转速、燃烧室高度对量热容器内非稳态温度场的影响,特别是对燃烧室与吸热介质之间热传递的影响以及对吸热介质温度均匀性的影响,同时确定温度传感器的最佳安装位置。结果表明:搅拌器桨叶最佳转速为420 r/min,这时燃烧室壁面与吸热介质之间的传热效率最大,并且吸热介质内监测点温度的标准偏差保持在1.5 mk以内。燃烧室高度减小可以提高吸热介质的温度均匀性,加热阶段中,燃烧室高度从180 mm降低到140 mm时,监测点温度的标准偏差从26 mk降低到7.5 mk。温度传感器的最佳安装位置在燃烧室对称轴及导流筒对称轴的等距线上离壳体底部25 mm处。

关键词： Rossini型气体热量计标准k-ε湍流模型非稳态温度场数值模拟