上挡墙位置变化对单流中间包流场特征的影响

应用水力模拟试验,对某钢厂板坯单流连铸中间包流场特征开展研究。采用"刺激-响应"技术,通过调整上挡墙控流装置在中间包内的不同位置,以研究中间包内流场特征的变化。研究结果显示,设置上挡墙的中间包流场特征趋于合理化,以全混流区为主,存在部分活塞流区和少量的死区。相比未设置上挡墙的中间包流场,其平均停留时间延长、活塞流区比例增加、死区比例降低。其中,上挡墙距中间包入水口间距离为160 mm时,钢液平均停留时间最长为336 s、活塞流比例最大为5.15%、死区比例最小为25.7%。     

羟胺制备-肟化工艺的动态模拟

对羟胺制备和肟化反应器的类型和物料的流动方式进行了分析。根据物料衡算及能量衡算的关系式,结合磷酸羟胺(HPO)法制备环己酮肟的反应动力学模型,建立了羟胺制备反应器的全混流和羟胺肟化反应器的活塞流动态数学模型,得到了环己酮转化率。模拟结果与实际生产过程相符,表明建立的模型可以准确的模拟工艺过程。     

钢包长水口形状对中间包内钢液流动特性的影响

通过物理模拟实验研究了在不同的中间包液位时使用喇叭形长水口和直通形长水口对单流板坯中间包内的流体流动特性的影响.实验结果表明:使用喇叭形长水口后的RTD曲线峰值较低,波动较小,流场较稳定,而且不存在短路流;使用喇叭形长水口后更有利于延长流体在中间包内的开始响应时间、平均停留时间和活塞流平均停留时间;中间包内的死区体积较小,活塞流体积较大,而且活塞流与死区体积的比值也更大.因此,在中间包液位上升时,使用喇叭形长水口后包内的流动模式组成更合理,这更有利于保证中间包内钢水的质量.     

多流中间包流动特征的数学模型

提出了针对多流中间包流动特征的数学模型,给出了绘制停留时间分布(RTD)曲线的标准及其相关计算的规范;明确了"死区"的特性,并计算了其体积分数;模型中考虑到了短路流,指出计算短路流的方法.模型可以更好地刻画活塞流的流动特性.     

串联式磨盘螺杆挤出机混合过程的研究

采用网格重叠技术（MST）生成串联式磨盘螺杆挤出机混炼段的有限元网格,对物料在混炼段流场中的动态混合过程进行了模拟,研究了物料粒子的运动轨迹和混合过程;采用流体动力学分析软件POLYFLOW模拟混炼过程,选取停留时间和最大剪切应力作为量化指标,分析和评价了该挤出机混炼段的物料混合性能．研究发现物料在串联式磨盘螺杆挤出机混炼段的停留时间较长,分布范围较广,有利于物料的分散混合和分布混合,得到性能稳定的产品．     

刮膜式分子蒸馏停留时间分布的CFD模拟研究

采用CFD模拟软件FLUENT6.2对刮膜式分子蒸馏设备内部物料的停留时间分布进行了模拟研究,通过对设备内部蒸发器建立三维模型,考察了进料速度、转子转速和物料黏度三个因素对停留时间分布的影响.通过单因素分析发现,进料速度的增大会加剧沟流现象,处理高黏度的物料会导致滞留区的产生,而转子转速则对停留时间分布没有明显的影响.此外,通过设计正交试验,以停留时间分布的无因次方差σθ2作为判定指标,研究各因素对流动状态的影响作用,发现物料黏度和转子转速取较大值时,物料在蒸发器内的流动更接近全混流,流动状况和分离效果更为理想.     

刮膜式分子蒸发器上液体的停留时间分布

以水及质量分数分别为50%、70%的丙三醇-水溶液为介质,采用脉冲示踪法与紫外分光光度法对刮膜式分子蒸馏器上液体的停留时间分布(RTD)进行研究,分别研究了进料速率、转子转速及物料黏度对停留时间分布的影响.结果表明:在实验范围内,停留时间随着进料速率的增大而减小;进料速率增大时,分子蒸发器上的液膜混合程度也随之增强;随着转子转速增大,停留时间先增大,当达到一定转速后,停留时间反而减小;停留时间随物料黏度的增大而增大,液膜轴向返混程度也随之增强.通过对实验过程的观察与分析,采用2种不同的组合流动模型对刮膜式分子蒸馏过程进行描述,经与实验数据的对比可知,模型2(2个N级全混流串联模型进行并联,其中一个区域中每个全混流模型分别与一个平推流区域进行交换)在实验条件下较为适用,模型的模拟值与实验数据吻合较好.     

多流中间包钢液流动特性分析方法

中间包水模型实验一般采用脉冲刺激-响应实验,分析所得平均停留时间分布(RTD)曲线特征;然而经典组合模型处理多流中间包RTD曲线时经常出现负体积死区分率或结果偏差较大的问题.本文基于组合模型,采用阶段刺激-响应实验,分析所得累计停留时间分布F曲线特征,对死区比例和活塞区比例进行计算.该模型计算方法适用于多流中间包的流场特征计算.基于累计停留时间分布曲线特征分析,对某钢厂七流中间包控流装置结构进行优化,优化后的中间包死区比例降低,各流差异减小,有利于生产顺行和铸坯质量的提高.     

板坯结晶器全幅一段和二段电磁制动的数值模拟

利用电磁流体力学(MHD)的基本理论,给出了板坯结晶器内电磁制动的数学模型,并利用CFX软件进行了数值模拟·结果表明,全幅一段电磁制动和全幅二段电磁制动均能有效改变结晶器内的钢液流场的分布,使板坯下部呈现活塞流;后者使板坯上回流区基本消失,弯月面较前者明显稳定;与钢液流动速度相反的电磁力是电磁制动的直接原因;全幅一段电磁制动和全幅二段电磁制动有利于钢液内部非金属夹杂物的上浮,且后者效果更佳·     

循环反应器中循环比的研究

循环反应器便于控制物料浓度和反应温度,同时使物料具有足够的停留时间而被广泛应用.循环反应中的循环比β是一个十分重要的参数,文章给出了确定反应器达到全混流操作状态所需最小循环比的基本方法.β的大小与反应类型、动力学方程、反应器大小和操作条件等因素有关.