检索结果-南通市图书馆

作者：李双广西大学

学位级别：硕士

热能是人类利用自然界能源最为主要的能量形式,蒸汽则是热能利用过程中一个最为重要的组成部分。本文研究的新型高温低压过热蒸汽发生器,采用喷雾技术与导热油相结合方式,将水加压后以雾状形态喷入蒸汽发生器中吸收导热油传导的热量,迅... 详细信息

热能是人类利用自然界能源最为主要的能量形式,蒸汽则是热能利用过程中一个最为重要的组成部分。本文研究的新型高温低压过热蒸汽发生器,采用喷雾技术与导热油相结合方式,将水加压后以雾状形态喷入蒸汽发生器中吸收导热油传导的热量,迅速产生蒸汽,突破了传统蒸汽的生产方式,提高了换热效率,降低了生产能耗以及对于制造材料强度的要求。本文的主要研究内容如下:(1)以按专利技术研发的高温低压过热蒸汽发生器为研究平台,分析了高温低压过热蒸汽发生器换热特性及水滴蒸发汽化时间缩短的机理。(2)通过运用流体力学软件Fluent中的dpm离散相模型,模拟研究水滴在不同环境温度压力下的蒸发汽化过程,同时建立水滴蒸发汽化的数学模型,旨在用数值模拟和计算方法研究水滴汽化过程中水滴粒径、表面温度随时间的变化规律,总结得出高温低压状态下更有利于缩短水滴蒸发汽化时间。(3)对蒸汽发生器不同工况进行了实验测试,通过运用单因素分析方法,研究分析蒸汽发生稳定工况下蒸汽温度、压力、蒸发量、每吨蒸汽耗电量等参数的变化规律。实验证明蒸汽发生器在高温低压状态下具有高效节能的特点。

关键词：蒸汽发生器喷雾导热油水滴汽化 dpm模型

基于SLM技术的植保无人机雾化喷嘴的性能研究

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基于SLM技术的植保无人机雾化喷嘴的性能研究

作者：孙振民南京农业大学

学位级别：硕士

随着我国精准农业发展要求的提高,农业航空得到了飞速的发展。作为农业航空的施药设备,植保无人机具有灵活性高、地形适用广等特点,可以达到地面植保机械无法满足的施药效果。作为植保无人机核心部件之一的雾化喷嘴对施药效果发挥着重... 详细信息

随着我国精准农业发展要求的提高,农业航空得到了飞速的发展。作为农业航空的施药设备,植保无人机具有灵活性高、地形适用广等特点,可以达到地面植保机械无法满足的施药效果。作为植保无人机核心部件之一的雾化喷嘴对施药效果发挥着重要作用,目前我国的植保无人机喷嘴技术比较落后,雾化喷嘴的制作精度较低,在冲击力的作用下容易损坏,且植保无人机雾化喷嘴的雾化性能较差,造成农药浪费,环境污染。因此,研究植保无人机扇形雾化喷嘴对提高雾滴沉积量和分布均匀性、减少雾滴飘移、保护环境等具有重要意义。本文以扇形雾化喷嘴为研究对象,对其在不同入口压力和出口直径下的雾化性能进行数值模拟分析,并通过SLM技术制备优化工艺参数后的喷嘴,通过实验得出结果并与数值模拟进行对比分析。论文所研究的主要内容有:(1)在多相流VOF模型初次雾化的基础上,采用了基于拉格朗日法的dpm模型,对雾滴进行二次雾化。首先完成前处理过程,在Geometry中进行流域抽取并建立雾化喷嘴的外部雾化场,然后将CFD模型导入Mesh进行边界定义并划分网格。采用Fluent多相流VOF模型在不同入口压力下对喷嘴的初次雾化过程进行数值模拟,在初次雾化的基础上,将初次雾化的雾化液滴利用基于拉格朗日法的dpm模型,采用不稳定性破碎模型进行二次雾化模拟,得出外部雾化场雾滴粒径等的相关结果。(2)确定喷嘴的最佳入口压力,然后研究扇形雾化喷嘴在不同出口直径下对雾化性能的影响。首先对不同入口压力下的喷雾特性进行研究以确定最佳入口压力,在最佳入口压力下,通过改变出口直径大小,对其速度场、雾滴粒径等进行分析研究,分析扇形雾化喷嘴在不同入口压力和出口直径下的雾化性能变化。(3)基于SLM技术,在优化工艺参数的基础上制备扇形雾化喷嘴。首先对制备喷嘴的工艺参数进行研究,将激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉层厚作为参数,将致密度、表面粗糙度、拉伸强度作为优化指标,采用多指标正交试验法和综合平衡分析法确定了 SLM技术的最佳工艺组合,在此基础上,制备扇形雾化喷嘴。(4)将制备好的喷嘴进行实验测试,并将所得结果与数值模拟分析的结果进行对比验证,主要包括雾化角度、雾滴速度、雾滴粒径分布在入口压力和出口直径改变下的变化情况。通过实验结果可知,实验测量结果与数值模拟结果基本一致,改变扇形雾化喷嘴的入口压力和出口直径对雾化性能都有很大的影响。随着入口压力的增大,雾化性能更好;在入口压力相同时,出口直径的增大也提高了雾化性能,但是随着出口直径的进一步增大,雾化性能反而降低。

关键词：植保无人机扇形雾化喷嘴 dpm模型数值模拟 SLM

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航煤油罐发油作业时颗粒杂质迁移规律研究

航煤油罐发油作业时颗粒杂质迁移规律研究

作者：刘芬中国民航大学

学位级别：硕士

航空油料中的固体杂质是造成飞机发动机事故的主要因素之一,为避免储罐中的固体杂质随油流进入机坪管网,乃至进入飞机油箱,有必要对油罐发油作业时颗粒在罐内的迁移规律进行定性和定量研究。本文对航油罐底颗粒杂质的粒度进行测试,利用F... 详细信息

航空油料中的固体杂质是造成飞机发动机事故的主要因素之一,为避免储罐中的固体杂质随油流进入机坪管网,乃至进入飞机油箱,有必要对油罐发油作业时颗粒在罐内的迁移规律进行定性和定量研究。本文对航油罐底颗粒杂质的粒度进行测试,利用Fluent模拟软件建立了5000m3的立式航煤油罐物理模型,运用VOF-dpm耦合数值模型进行求解,筛选出三个主要影响因素,模拟了不同发油条件下颗粒在罐内完全沉降和悬浮时的非稳态速度场和颗粒迁移的浓度场分布,并以颗粒在罐内剩余数量百分比为指标,对数值模拟结果进行方差分析和回归分析,得到各影响因素的定量规律。研究发现被抽出的杂质大部分为07μm的细小颗粒,颗粒抽出量与发油管径和发油速度呈正相关,与初始液位高度呈负相关,且初始液位高度对颗粒杂质迁移运动的影响最大,发油速度和管径影响程度相当。在满足发油流量要求和限制流速的情况下,设计时尽量选用小管径的发油管能有效减少颗粒杂质的带出。根据本文拟合得到的非线性回归方程可预测不同发油条件下的颗粒迁移携带情况,为航煤油罐发油时控制颗粒的吸入、优化发油工况提供理论支持。

关键词：颗粒污染物 dpm模型迁移规律回归分析

西安市建筑开挖工地地表粉尘释放通量及控制对策研究

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西安市建筑开挖工地地表粉尘释放通量及控制对策研究

作者：姚亮西安建筑科技大学

学位级别：硕士

本文以西安市祭台村建筑开挖工地地表为例,采用数值模拟与观测值对比分析的方法,开展了基于dpm模型的建筑工地地表粉尘释放通量的研究,对dpm模型在城市中小尺度空间内的应用进行了尝试。采用干筛分析法测定西安市祭台村建筑开挖工地... 详细信息

本文以西安市祭台村建筑开挖工地地表为例,采用数值模拟与观测值对比分析的方法,开展了基于dpm模型的建筑工地地表粉尘释放通量的研究,对dpm模型在城市中小尺度空间内的应用进行了尝试。采用干筛分析法测定西安市祭台村建筑开挖工地表土微团粒粒度分布,获取模拟粉尘释放通量的表土微团粒粒度分布参数;由表土微团粒粒度分布参数、地表状况等模拟粗糙度、起动摩阻风速和摩阻风速;通过野外观测实验计算观测粉尘释放通量;制定粉尘释放通量数值模拟参数化方案,修正适用于西安市建筑工地的dpm模型。西安市建筑开挖工地表土微团粒粒度分布由2个对数正态分布群体组成,它们是粉细砂和中细砂群体,它们的中位粒径分别为61μm和192μm,标准偏差分别为1.21和1.13,所占表土微粒质量比例分别为44%和56%。西安市建筑开挖工地地表粗糙度在0.00015～0.00348m之间,平均粗糙度为0.00093m,与稀疏植被覆盖沙丘、砾质化农田等地表粗糙度相似,而远小于植被覆盖率高、表土团粒大类型地表的粗糙度。摩阻风速受风速和地表粗糙度的影响,日平均摩阻风速最大变化范围是0.058～0.092m/s。西安市建筑开挖工地表土起动摩阻风速为0.082m/s,小于地表植被覆盖率高如灌丛覆盖的草原、表土团粒大的表土起动摩阻风速,更易产生粉尘扩散。西安市建筑开挖工地观测粉尘释放通量在1～33μg/ms范围内,模拟粉尘释放通量在0～97μg/ms间。当平均摩阻风速在0.108～0.136m/s范围内时,模拟粉尘释放通量与观测值最为相似,约为观测粉尘释放通量的2～6倍。根据以上研究成果,制定基于dpm模型的春季西安市建筑工地粉尘释放通量数值模拟的参数化方案,并对原dpm模型进行本土化应用的修正,dpm修正模型如下: F=3.410/Uintegral from n=D (1+R)(1=R)dS(D)dD F=5.710d·e/integral from D=0 P(D)dF(D)-33.3 根据对dpm模型中参数的分析及对尘粒起动机理的研究相结合可知,通过间歇洒水

关键词：城市建筑开挖工地粉尘释放通量 dpm模型粗糙度起动摩阻风速

固液两相流冲蚀磨损实验系统设计及模拟实验研究

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固液两相流冲蚀磨损实验系统设计及模拟实验研究

作者：窦泽超中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

固体颗粒冲蚀是一种常见的磨损现象,广泛存在于石油、采矿、食品、航空航天等工业领域。微小的固体颗粒在流体的携带作用下,对机械部件表面(如管道内壁)持续冲刷,造成表面材料的不断去除,严重影响部件的性能和使用寿命。研究颗粒的冲蚀... 详细信息

固体颗粒冲蚀是一种常见的磨损现象,广泛存在于石油、采矿、食品、航空航天等工业领域。微小的固体颗粒在流体的携带作用下,对机械部件表面(如管道内壁)持续冲刷,造成表面材料的不断去除,严重影响部件的性能和使用寿命。研究颗粒的冲蚀磨损机理,可以为冲蚀磨损防护提供依据。但是,以往的研究大多侧重于对冲蚀量等宏观参数的观测,忽略了对颗粒微观过程的研究。因此,本文提出了一种固液两相环境下冲蚀磨损实验装置,并进行了冲蚀磨损机理研究,具体内容如下:首先,自主设计搭建固液两相流冲蚀磨损实验系统,可实现90°亚克力透明弯管的可视化实验。实验系统包括动力泵、电机、射流混砂器、螺旋加砂装置、透明观察管、管线、水箱以及阀门、仪表等。其中,核心部件射流混砂器采用新型的多孔进料环形射流结构,确保混砂效率和混砂均匀性。该实验系统相比于其他固液两相冲蚀磨损实验装置的优势在于进行冲蚀实验时采用的是泵外混砂,避免固体颗粒进入离心泵中,造成不必要的损害。其次,利用搭建的冲蚀磨损实验系统针对不同颗粒直径工况下对90°弯管进行冲蚀实验,用高速摄像机捕捉固相颗粒在90°弯管中的瞬态运动行为与Fluent软件中dpm模型计算的颗粒轨迹进行对比分析,验证选取模型的准确性。然后运用Fluent软件中的dpm模型深入分析固相颗粒直径、管道直径、流体流速、颗粒质量流量和弯管的曲率半径等因素在固液两相流工况下对90°弯管冲蚀磨损的影响程度。结合弯管壁面的冲蚀速率云图和剪切力云图分析发现:流体流速和颗粒质量流量对90°弯管冲蚀磨损影响程度较大,颗粒直径其次,管道直径和弯管的曲率半径的影响程度较小。同时,根据仿真分析结果,本文对90°弯管进行了结构优化设计,即在90°弯管段添加盲通管,减少颗粒对管道壁面的反复碰撞,有效壁免固相颗粒在弯管内部的二次流现象,减轻弯管部分的冲蚀磨损。最后,为进一步探究角形颗粒冲蚀磨损的微观过程,本文采用无网格光滑粒子动力学(Smoothed particle hydrodynamics)方法建立固体角形颗粒冲击数值模型,编制基于Fortran的计算机程序,模拟角形颗粒冲击靶体表面导致的局部大变形(塑性凹坑)和颗粒的运动过程,并进一步分析微小角形颗粒冲击过程中,方位角、冲击角和冲击速度等冲击参数对颗粒冲蚀过程的影响规律。本文所提出的固液两相冲蚀实验方案,既能从宏观角度完成固液混合液冲蚀磨损实验,同时通过引入高速摄像机,也实现了对颗粒冲击微观过程的观测,为固体颗粒冲蚀磨损机理提供有效的研究手段。

关键词： 90°弯管冲蚀磨损 dpm模型可视化实验 SPH

基于喷雾冷却—激光刻蚀的金刚石涂层硬质合金衬底复合预处理方法研究

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基于喷雾冷却—激光刻蚀的金刚石涂层硬质合金衬底复合预处理方法...

作者：魏超安徽建筑大学

学位级别：硕士

在硬质合金刀具表面沉积高质量金刚石涂层可显著改善刀具的切削性能,但较差的金刚石涂层-硬质合金衬底膜基结合性能一直制约着金刚石涂层刀具在精密加工领域的推广应用,影响硬质合金衬底与金刚石涂层间结合力的关键因素是硬质合金中钴... 详细信息

在硬质合金刀具表面沉积高质量金刚石涂层可显著改善刀具的切削性能,但较差的金刚石涂层-硬质合金衬底膜基结合性能一直制约着金刚石涂层刀具在精密加工领域的推广应用,影响硬质合金衬底与金刚石涂层间结合力的关键因素是硬质合金中钴粘结相的催石墨化作用。两步法可有效的去除硬质合金表面的钴粘结相,是硬质合金衬底预处理最常用的方法之一,然而该方法也存在首环节效率不高、粗化效果不可控、产生大量化学废液等问题。近年来可见大量应用激光直写技术对涂层刀具衬底进行预处理的报导,主要原理是利用激光热源直接将衬底表面粗化或形成特定织构,从而增加涂层与衬底之间的机械咬合力,改善刀具切削性能。激光直接作用于靶材表面会由于热影响区的存在使工件表面产生熔渣、裂纹等缺陷,应采取适当的冷却手段对热影响区范围进行有效的控制。本文针对目前硬质合金刀具预处理中存在的不足,以改善硬质合金衬底上CVD金刚石涂层质量、提高膜基附着强度、探索衬底预处理方法为研究目的,提出喷雾冷却辅助的激光预处理方法,主要内容如下:(1)以金刚石在硬质合金材料表面的生长机理为基础,总结和分析了硬质合金衬底表面金刚石涂层沉积所面临的主要问题。综述了近五年有关硬质合金衬底预处理方法及原理,深入探讨了激光预处理对硬质合金衬底的作用机理及对金刚石涂层沉积质量的影响;(2)基于离散相(dpm)模型开展了喷雾冷却换热的数值计算研究,建立了喷雾冷却模型,模拟了不同雾化压力、喷嘴孔径、喷嘴倾角及高度对喷雾雾化特性及冷却特性的影响;(3)应用响应曲面回归分析开展了硬质合金表面喷雾-激光复合预处理实验研究。分析了预处理工艺参数对衬底预处理效果的影响规律及各因素间的交互作用情况。定义了一个预处理质量因子Q以量化的评价预处理效果;(4)通过响应曲面回归构建了响应结果的预测模型,采用最速上升法进行预处理工艺寻优,对预测模型的可靠性进行了实验验证;通过金刚石涂层沉积实验证明了预处理质量因子Q作为评价预处理效果标准的适用性。图[71]表[27]参[186]

关键词：金刚石涂层硬质合金衬底激光预处理水喷雾冷却 dpm模型响应曲面法

煤矿井巷风流粉尘运移特征的理论与数值模拟研究

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煤矿井巷风流粉尘运移特征的理论与数值模拟研究

作者：汪佩安徽理工大学

学位级别：硕士

煤矿井巷的降尘防尘是近几年来亟待解决的问题。粉尘对工人以及生产安全都带来了不同程度上的危害,尤为尘肺病的增加以及工伤事故的持续发生。煤矿开采过程产生的粉尘对人体危害最大的是呼吸性粉尘,约占总粉尘浓度的30%左右,如果能实现... 详细信息

煤矿井巷的降尘防尘是近几年来亟待解决的问题。粉尘对工人以及生产安全都带来了不同程度上的危害,尤为尘肺病的增加以及工伤事故的持续发生。煤矿开采过程产生的粉尘对人体危害最大的是呼吸性粉尘,约占总粉尘浓度的30%左右,如果能实现绿色开采将会相应减少危害。因此,研究巷道风速分布、巷道内小颗粒粉尘的飘散规律及沉积距离,对计算除尘排尘风量、确定和安置巷道内测尘点以及防治井巷粉尘均具有重要的参考意义。本文研究的是小颗粒粉尘（主要是呼吸性粉尘）在井巷内的运移情况,运用理论分析和数值模拟分析方法找寻粉尘在巷道不同风速下的运移规律。研究时选取2μm、5μm、10μm、15μm大小的粉尘颗粒以及 0.15m/s、0.25m/s、1.0m/s、1.5m/s、2.0m/s、3.0m/s、4.0m/s、6.0m/s八种风速进行模拟。选择长210m,宽3.6m,高3.5m的长方体巷道模型,本文通过对比不同粒径大小的粉尘在井巷内不同风速下的运移规律来探究通风降尘的效果。首先模拟出0.15m/s、0.25m/s这两个井巷允许的临界风速下同一粒径粉尘的状态,以期接着对其他风速进行模拟分析;粉尘颗粒不沉降时的临界风速也是本文的研究重点。通过这些条件下的模拟,以期能得到浓度分布与风速、浓度与粒径之间的关系,模拟结果得到颗粒粒度分布图以及沉降距离-浓度曲线,以直观表达粉尘颗粒的运动轨迹。得出的结果说明:巷内风速为0.15m/s时,2μm粉尘在沿程20m处开始沉降,而5μm粉尘在沿程10m处开始沉降,两种粒径粉尘不沉降的临界风速范围均为1.5～2m/s;风速为2m/s时,10μm粉尘在沿程130m处沉降;风速为3m/s时,10μm粉尘沿程没有发生沉降,15μm粉尘在沿程125m处沉降,在4m/s时沿程没有发生沉降,则15μm粉尘不沉降的临界风速范围为3～4m/s,而10μm粉尘不沉降的临界风速范围为2～3m/s。模拟结果与参考他人现场实测数据进行对比发现,粉尘运移规律趋势相同,说明了参数设置的合理性,也验证了数值模拟的可行性及模拟结果的可靠性。图[49]表[5]参[90]

关键词：煤矿井巷数值模拟通风控尘 dpm模型最佳风速范围

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天然气水合物颗粒在流场中的聚集行为研究

天然气水合物颗粒在流场中的聚集行为研究

作者：李莹玉中国民航大学

学位级别：硕士

在能源短缺的国际形势下,油气开采工作已经受到国家的高度重视。由于油气生产过程中容易生成大量天然气水合物,而管道内天然气水合物的聚集容易导致管道堵塞事故的发生,考虑到油气生产工程中的安全性,分析天然气水合物颗粒在管道内的聚... 详细信息

在能源短缺的国际形势下,油气开采工作已经受到国家的高度重视。由于油气生产过程中容易生成大量天然气水合物,而管道内天然气水合物的聚集容易导致管道堵塞事故的发生,考虑到油气生产工程中的安全性,分析天然气水合物颗粒在管道内的聚集行为对油气领域的安全生产具有重要作用。但目前还没有建立一套健全的天然气水合物颗粒聚集行为分析评价体系,不能有效地抑制水合物颗粒在管道内聚集和沉积。全面准确地获得导致水合物颗粒发生聚集的各因素,就成为一个迫切需要解决的重要议题。本文以天然气水合物颗粒和原油混合流体为研究对象,对管道内天然气水合物颗粒的聚集行为展开深入的探讨和研究,从而更有效地保障油气领域的安全生产。本文的主要工作是利用流体力学软件Fluent对天然气水合物颗粒在流场中的聚集行为进行模拟仿真。首先,利用欧拉多相流模型对固体颗粒在湍流场中的聚集过程进行了预测。在此过程中,确定最佳曳力模型和最优的流体入口速度,可以得出颗粒平均粒径减小、体积浓度适度增大以及适度降低颗粒动力粘度有利于降低水合物颗粒聚集系数,提高输送效率。其次,利用dpm模型对固体颗粒在湍流场中的运动过程进行模拟。采用固体颗粒的运动轨迹作为衡量的指标,通过对天然气水合物颗粒入射速度、颗粒附加力以及颗粒形状系数对颗粒自身运动轨迹的影响进行模拟分析,得出附加力对颗粒聚集行为的影响可忽略,而颗粒形状系数的增加导致天然气水合物颗粒更加容易在管道内沉降聚集。本研究运用数值模拟方法对天然气水合物颗粒在流场中的聚集行为进行仿真分析,避免了实验的局限性和实验过程中出现的环境不稳定性,在研究中更加全面地考虑了导致天然气水合物颗粒聚集的各因素,为制定天然气水合物在流场中的防聚集方案提供依据。

关键词：天然气水合物颗粒数值模拟欧拉模型 dpm模型最优参数

PCF型湿式脱硫除尘器结构的CFD优化研究

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PCF型湿式脱硫除尘器结构的CFD优化研究

作者：肖育军湖南大学

学位级别：硕士

根据2012年中国大气污染物总排放量与大气污染现状，由燃煤引起的SO2与颗粒物仍是我国大气的主要污染物质，同时，随着人民对空气质量的要求不断提高与大气污染物排放标准的日益严格，使得对脱硫除尘设备的更新与改造已经势在必行。因... 详细信息

根据2012年中国大气污染物总排放量与大气污染现状，由燃煤引起的SO2与颗粒物仍是我国大气的主要污染物质，同时，随着人民对空气质量的要求不断提高与大气污染物排放标准的日益严格，使得对脱硫除尘设备的更新与改造已经势在必行。因此，本文针对广泛应用于工程实际中的PCF型(套筒式)湿式脱硫除尘器进行结构优化研究，这对进一步提高装置的脱硫除尘效率与节省脱硫除尘工程改建费用具有重要意义。本文主要的研究内容及研究结果如下：按照PCF型湿法脱硫除尘装置的实验装置尺寸，建立物理模型并划分多种尺寸的网格，来验证数值计算的网格无关性。针对原PCF型入口结构，设计了三种不同的优化入口结构。通过选择合适的湍流模型和正确的边界条件，对四种入口结构模型进行计算。同时，根据PCF型原装置的试验结果，验证了所建立数学模型的准确性。对比分析了气相流场、液相颗粒与固相颗粒的分布，并对其中一种入口结构的切入角度进行了模拟分析。得出：左、右切向入口能促使初处理室内气流的均匀性分布、增强了装置内湍流强度、优化切向方向上的速度分量;在30°、45°、60°三种切入角度中，45°切入角集合了30°低速区小与54°入口断面大的优点，满足工程实际运用的要求。依据优化入口结构的模拟结果，对四种结构中第一层导流板的作用进行进一步的分析，以促进装置中液相的均匀性分布。在考虑气液传热与液滴蒸发等条件下，对拆除第一层导流板后的四种装置模型进行模拟计算，得出：装置C-2与D-2的烟气分布与速度分布均维持着与装置C-1与D-1一样的竞争优势，并得出在原装置结构中，第一层导流板有促进烟气均匀分布的功能。去除第一层导流板后，液相分布集中于壁面区域的情况得到极大的改善。装置C-2、D-2中大的气流速度与烟气旋转运动，并没有使整个装置内的液相分布更加不均匀化。导流板是导致液相不均匀分布的最主要因素。在气相与液相分布更加合理均匀的装置C-2中，温度与湿度的分布也更均匀。同时得出：气-液两相间的传热速度非常快，主要发生在装置出处理室内的上部区域，这与气-液两相间的温度差有关。因此，拆除第一层导流板后，装置C-2与D-2在保持了装置C-1与D-1原有优势的条件下，进一步改善了装置内液相的分布。利用颗粒在惯性离心力场中运动时的受力理论知识，对液相颗粒与固相颗粒的在装置运行过程中的受力情况进行了分析，得出：在切向入口的结构中，切向速度是速度的主要分量。并且由于速度与切向速度的优化分配，使得切向入口的装置结构在除尘效率上远远优于原结构。利用曳力物理公式对初处理室内液滴的受力分析表明：在此次试验装置尺寸下，切向速度的增加，不会使液相分布趋向不均匀化，而导流板是导致液相不均匀分布的最主要因素。这结论与模拟结果相一致的结论，即进一步说明所建结构模型与数值模型的合理性。论文利用CFD技术对PCF型湿式脱硫除尘器结构的优化研究是建立在气流单相、气-液两相、气-固两相与气-液传热等多角度分析基础上的，最终的优化结构同时实现装置内气、液、固三相的均匀分布性，具有工业实践的参考价值。

关键词：湿法脱硫除尘结构优化数值模拟 dpm模型液相分布颗粒受力

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压力旋流式喷嘴干涉的数值模拟

压力旋流式喷嘴干涉的数值模拟

作者：贾莹大连理工大学

学位级别：硕士

液体分布器作为水平管降膜蒸发装置的重要组成部分,其性能的好坏将直接影响降膜过程的传热效果。喷嘴式液体分布器由于其具有不易堵塞、维修方便、占有空间小的特点而被广泛使用,尤其是在大型和超大型的工程项目中。喷嘴的排列形式以及... 详细信息

液体分布器作为水平管降膜蒸发装置的重要组成部分,其性能的好坏将直接影响降膜过程的传热效果。喷嘴式液体分布器由于其具有不易堵塞、维修方便、占有空间小的特点而被广泛使用,尤其是在大型和超大型的工程项目中。喷嘴的排列形式以及单个喷嘴的性能对此类液体分布器的性能有着极大的影响。但目前对于喷嘴的研究大多集中在单个喷嘴,而对多喷嘴干涉的研究非常少,因此对于喷嘴干涉的数值研究是十分必要的。本文先是采用欧拉-欧拉法对两个及四个空心锥喷嘴干涉的内、外流场进行数值计算,分析了气液两相在喷嘴内外流场中的分布特征以及速度和压力特性,并分析了不同模型之间的区别以及原因。另外,还采用了欧拉-拉格朗日法对两个实心锥喷嘴的外流场进行了数计算,分析了压力、喷射时间以及两喷嘴之间的距离对于喷雾的形态和均匀度、液滴的直径分布以及速度分布的影响。研究发现：对于空心锥喷嘴,当两个喷嘴结构、计算条件相同,入口速度大小相同、方向相反,且速度矢量平行却不在同一条直线上,入口速度矢量与两喷嘴干涉布置的竖直平面垂直时,其干涉的喷雾分布最为均匀;方形布置的四个喷嘴模型,在和喷射方向垂直的平面上,四个喷嘴的喷雾中心所组成的形状是不太规则的正方形,随着轴向喷距的增大,形状愈加不规则,四个喷嘴的喷雾之间有一个长方形的空隙,随着轴向喷距的增大,空隙越来越小。喷雾的整体分布非常的不均匀,在干涉区域附近(四个喷嘴喷雾中心所组成的方形区域)液相体积分数比较大;菱形布置的四个喷嘴模型,四个喷嘴的喷雾之间有两个三角形的空隙,随着轴向喷距的增大,空隙越来越小。喷雾的整体分布是不均匀的,在干涉区域附近(四个喷嘴喷雾中心所组成的菱形区域)液相体积分数比较大。对于实心锥喷嘴,喷嘴喷射的中心处索太尔平均直径(以下简称SMD)最小,随径向喷距的增大,SMD逐渐增大,但随着压力的增大这种趋势逐渐减小;随着压力的增大,SMD值逐渐减小;双喷嘴干涉的SMD值比单喷嘴的SMD值要小,只是两者之间的差值较小,双喷嘴干涉的SMD值随两喷嘴之间距离的增大基本保持不变;随着轴向喷距的增大,喷嘴喷射中心处的离散相浓度逐渐减小;在发生干涉的区域,随着轴向喷距的增大,离散相浓度逐渐增大;随着压力的增大,离散相浓度的最大值逐渐增大,离散相浓度峰值出现的位置也逐渐远离喷射中心;随着压力的增大,离散相浓度的变化范围逐渐增大,均匀度逐渐变差;随着平行距离的增大,离散相浓度的变化范围和峰值都逐渐减小,当平行距离为30mm时,喷雾的均匀度最好。

关键词： dpm模型干涉实心锥离散相浓度液滴直径均匀度