CVD反应器内复杂流动现象的有限元模拟

本文建立了用于计算立式钟罩CVD反应器内对流扩散现象的流体动力学和热输运方程,并用Galerkin有限元法做了计算(计算过程中考虑了热浮力对流动的影响)。计算结果表明,在热基座上方存在着涡旋运动,彻底消除这种运动比较困难,但适当地增加入流速度可使涡旋区远离基座表面,从而可消弱涡旋运动对薄膜生长均匀性的影响。     

CVD反应器内基座倾斜时流场的有限分析方法数值计算

本文用有限分析方法,对带有倾斜基座的CVD反应器内流场进行了数值计算.结果表明,有限分析方法对于小倾角的非矩形边界的解域也是适用的.     

旋转热管生物反应器搅拌结构的数值模拟

针对不同搅拌结构形式的新型旋转热管生物反应器内的流动特性进行数值模拟。建立旋转热管生物反应器的数值模型,将多重参考系法(MRF)与滑移网格法(SM)相结合,选用标准k-ε湍流模型模拟计算反应器内的速度分布,并对作为搅拌结构的热管蒸发段上桨叶的倾斜角度(α)在0°、15°、30°和45°时的搅拌功率和混合时间进行计算。结果表明:在搅拌结构中,有热管蒸发段桨叶反应器的轴向形成了3个漩涡区,轴向平均流速相对较高,并且靠近自由液面附近的流速也较大。随着桨叶倾斜角度的增加,反应器液面附近速度减小,搅拌功率减小,混合时间变长。     

倾斜射流在井底产生的漫流分布特性研究

应用流体力学基本原理,建立了源-汇叠加的物理模型,用以描述倾斜射流在井底产生的漫流流动,推导出了漫流速度分布的数学模式,并进行了实验验证.从实验中得出了倾斜射流在井底产生的漫流速度分布规律,实验结果与理论分析相吻合,证明了倾斜射流的漫流速度包络线基本上呈椭圆状.倾斜射流不仅会使冲击方向上的漫流速度增大,还会使其厚度增加,因此大大增加了对岩屑的推动力和与钻头切削齿的对流换热能力,强化了该方向上对钻头的清洗和冷却.     

倾斜多针状电极所形成电场的边界元数值计算方法

根据医用倾斜多针状电极系上的电势,利用边界元积分方程建立任意倾斜多针状电极电流密度（单位长度流入生物导电组织中的电流）离散方程,通过求解线性方程组计算了针状电极上的电流密度．由电极电流密度分布实现了生物组织中任意倾斜多针状电极电流所产生电场的数值计算．通过算例对计算速度和计算方法的稳定性进行考察,获得了较快的计算速度和稳定的计算结果．该方法对于解决医学上倾斜多针状电极所形成电场的计算问题具有重要的借鉴意义,对类似问题是一种快速、有效的计算方法．     

化学气相冷凝合成纳米颗粒反应器研究 I.流体流动过程模拟

建立了化学气相冷凝反应器内层流状况下流体流动的数学模型,采用ＳＩＭＰＬＥＣ算法求解了反应器内速度和压力的分布,并对计算值和文献值进行了比较。考察了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ准数、直管出口与撞击面的距离等参数对反应器内流型、轴向中心速度、径向最大速度、沿撞击板压力分布的影响规律。     

化学气相冷凝合成纳米颗粒反应器研究：Ⅰ.流体流动过 …

建立了化学气相冷凝反应器内层流状况下流体流动的数据模型，采用ＳＩＭＰＬＥＣ算法求解了反应器内速度和压力的分布，并对计算值和文献值进行了比较。考察了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ准数，直管出口与撞击面的距离等参数对反应器内流型，轴向中心速度，径向最大速度，沿击板压力分布的影响规律。     

等离子体粒子输运模拟计算

在考虑经典扩散、电子碰撞电离、激发和电荷交换条件下,数值模拟了托卡马克等离子体粒子的输运行为,计算了中性氢密度的空间分布,在日冕模型下得出了粒子体发射系数的空间分布,与测量结果相符．讨论了粒子入射速度对粒子约束时间的影响,结果表明反射粒子入射速度直接决定粒子约束时间的大小和空间分布。     

双进双出型SCR脱硝反应器内导流板设计和数值模拟优化

为了优化某燃煤电厂215 MW锅炉的双进双出型选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统内流场与浓度场,提高脱硝系统的脱硝效率,应用计算流体力学方法对脱硝系统内流场与浓度场进行数值模拟。分别采用k-ε双方程模型和物质组分输运方程模型计算了烟气的湍流流动与氨浓度场分布,研究了原设计方案下脱硝系统内流场和浓度场分布规律,通过优化导流板结构与布置对脱硝系统进行了结构优化。研究结果表明,原设计方案中无导流板情况下,反应器内流场和氨浓度场分布严重不均;优化后,脱硝系统内第一层催化剂入口处烟气速度偏差与氨浓度偏差分别为6.86%和4.62%。     

ESP电场粉尘非稳态收集过程数值仿真

基于ESP电场荷电粒子非稳态收集理论,得出非稳态收集过程中驱进速度的计算方法.根据紊流传质原理,推导出紊流掺混系数的表达式,并且针对收尘极板表面存在层流边层的事实提出新的极板处边界条件.对于粉尘非稳态收集过程的二维粒子输运方程,采用有限差分方法,运用逐次超松弛迭代法构造静电除尘输运方程的差分格式,利用Matlab仿真语言进行数值仿真,得到静电除尘器电场非稳态粉尘收集过程中不同时刻粉尘粒子的质量浓度分布规律,并根据断面质量浓度分布得出分级效率.对模型不同断面的粉尘质量浓度的实测结果与模拟结果进行比较,二者吻合较好.基于非稳态收集过程的数值模拟得到的收集效率比传统理论计算结果更加准确.     

稳态操作下万吨级聚丙烯环管反应器模型的考核与分析

建立工业聚丙烯环管反应器模型以及由该模型确定各动力学参数在反应器内的分布对优化与控制聚丙烯的工业生产至关重要．基于作所建立的稳态操作条件下聚丙烯环管反应器模型．以福建炼油公司聚丙烯分厂环管反应器为具体模型对象．采用四阶Runge-Kutta算法对该模型方程进行了求解．并给出了模型求解的关键输入参数．模型计算结果表明，所选择的反应器内动力学参数分布均匀．模型结果与定性分析吻合；同时．对提高进料质量流量以达到提高产量的情况进行分析．计算结果也能满足现场情况．     

多孔介质反应器的数值模拟

利用专业的多物理场耦合软件(COSMOL Multiphysics)对多孔介质反应器模型内的不可压缩流场进行了仿真模拟,计算过程中采用软件中的自由和多孔介质流动和稀物质的传递内置模块,得到了多孔介质反应器内中各组分的浓度场﹑速度场及压力场分布。该模型验证了自由和多孔介质流体在固定床反应器中的耦合。利用后处理软件对计算结果进行分析,为其后期的工业开发提供了理论依据。     

蜂窝体催化燃烧反应器中流动特性的数值模拟

研究了伴有反应条件下蜂窝体催化反应器的流动性能。建立了包括流动、传热和传质的反应器模型,使用有限体积法求解模型方程组,基于模拟结果分析了进口浓度、进口温度、进口流速、反应活性等操作参数对流动性能的影响,结果表明通道内速度分布仍为抛物线型;对压降的模拟结果与哈根泊谡叶方程的计算结果的比较表明,后者用于反应器压降设计偏差较大,文中分析了产生偏差的主要原因.     

滴流床反应器基于CFD的流体力学研究

基于流体力学模拟软件用计算流体力学(CFD)方法对滴流床反应器进行数值模拟。应用ansys模拟了反应器的轴向气含率、压力降、温度分布、气液相轴向速度分布等数据,依据参考资料结果及实验数据对模拟结果进行检验,得出滴流床反应器对核心温度比较敏感,气液分布器的有效设计十分关键。综合流体流动和反应的模拟计算结果,该文研究的滴流床反应器内流动及反应一整套的框架,从模型的建立、网格划分、运行计算、和后处理的过程已基本成型,可为今后利用非实验手段研究滴流床反应器的设计及学习提供先行和指导作用。     

沥青混凝土心墙坝心墙与基座模型抗震试验研究

沥青混凝土心墙坝心墙与基座的连接型式对坝体防渗性能有着重要影响.针对沥青混凝土心墙坝心墙与基座的两种不同接头型式(弧形和水平接头),精心设计了其他条件均相同的振动台模型类比试验,利用高速高清相机记录整个振动过程,采用PIV图像分析方法研究两种接头型式心墙与基座间的错动、心墙的倾斜以及接头处防渗性能的差别.采用动力有限元法对物理模型进行数值模拟,并与物理模型试验结果进行印证.结果表明:弧形接头沥青玛蹄脂层的错动比水平接头的小,而心墙倾斜度比水平接头的稍大;随着沥青玛蹄脂层厚度的增加和心墙两侧压力差的增加,错动和倾斜逐渐增大.数值模拟分析与物理模型试验结果定性上一致.     

内冷式高温高压反应器传热研究

采用一维稳态传热的方法对内冷式高温高压反应器内壁传热进行工程计算,然后在相同条件下利用Fluent软件对反应器内流场和温度场进行数值模拟,最后将两种算法得到的结果进行对比分析。研究了高温高压条件下反应器内壁的传热情况,分析了反应器内气体和内壁纵向温度分布的变化规律,结果表明:工程计算和数值模拟得到的结果是一致的,两种方法对高温高压反应器的传热计算是可靠的,数值模拟与工程计算相比更能反映出真实的高温高压反应器传热情况。     

醋酸乙烯固定床列管式反应器的模拟分析

以实际运行的醋酸乙烯（VAC）固定床反应器为基础,分析了物料在反应器的流动特性,建立了数学模型。通过对模型求解,得到了床层温度、反应选择率和VAC产量等参数在反应器内沿物料流动方向上的分布。计算结果和实际数据的拟合较好,为VAC反应器的优化操作提供了依据。     

沉降性浆体倾斜管道浓度分布的研究

首先推导了流体在倾斜管道中的速度分布模型,在此基础上,从固体颗粒在管道中的三种运动状态出发,提出了倾斜管道沉降性浆体浓度分布的计算模型,并用相关实验结果对所提出的模型进行了简单的验证。     

气体运输过程的统计规律—输运方程

气体运输过程的统计规律—输运方程曲焕（物理系）气体的输运过程，是非平衡态向平衡态的过渡过程。严密、精确的讨论其微观实质，应根据玻尔兹曼分布律，解玻氏积分微分方程，但计算上比较麻烦。本文根据区域平衡态的概念，用麦克司韦按速度分量的分布规律和分子按自由程...     

环管反应器内液固两相流的数值模拟

为了对环管反应器内液固两相的流动形态进行研究,建立以颗粒动力学为基础的Euler-Euler双流体模型。在浆液流速远大于自由沉降速度的情况下,模拟不同浆液入口速度时的环管反应器上升段压力降,同时对管道内液固两相流中的一些重要参数进行数值研究：在入口液固两相体积分布均匀的情况下,环管反应器上升段、弯管段以及下降段液固两相体积分布和液固两相速度均不一样,在弯管段由于离心力引起管道内二次流,使得固相颗粒甩向弯管的外侧壁,引起固相体积分数在弯管外侧壁明显增大,管道内固体颗粒相分布不均。在浆液速度v=3m.s-1时,液相和固相的速度有一定的速度差,随着入口速度增大,速度差变小;当浆液速度v=7m.s-1时,固体颗粒相速度分布与液相速度基本相同,两者之间的滑移速度可以忽略。计算结果与传统经验公式的比较表明模型能有效地描述环管反应器内压力降和反应器内浆液流动形态。