旋流条件下的气液环空流流动规律研究

针对涡流工具排液效果的问题，开展了旋流条件下气液两相流动模型的研究。考虑到旋流中角速度的存在，研究中采用气液流动在径向和周向上的动量和角动量平衡的方法，建立了气液流动控制方程，计算了液膜厚度，气液相旋流强度等参数以及压降梯度，并进行涡流工具实验验证模型。涡流工具降低压降损失的机理结果表明，安装涡流工具后流动压降可以降低5%~20%。根据实验及模型，在低速（气相速度小于13 m/s）时，小旋流角和高旋流强度更利于降低压降，而高速（气相速度大于16 m/s）时，高旋流强度会增加额外摩擦阻力。旋流强度的衰减速度会随着液相速度增大而减小，而随气相速度增大而增大。该研究结果可对涡流工具进行优化设计，以达到最佳排液效果。     

喷嘴长宽比和雷诺数对旋流冷却流动与传热特性的影响

针对叶片前缘冷却流动与传热问题,建立了合理的旋流腔冷却结构。通过求解三维稳态RANS方程和标准k-ω湍流模型,数值分析了喷嘴长宽比和雷诺数对旋流冷却流动和传热的影响。基于数值计算结果对无量纲传热系数Nu、喷嘴长宽比Car和雷诺数Re进行方程拟合,得到旋流冷却的传热关联式。结果表明:冷气从喷嘴进口切向射入旋流腔并形成高速旋流,显著增强换热;随着喷嘴长宽比从0.2增大到9,旋流外区面积、冷气速度和冷气湍流动能先减小后增大,冷气压力系数先增大后减小;在大喷嘴长宽比时,Nu沿旋流腔周向和轴向的分布较为均匀;随着雷诺数的增大,冷气在旋流腔中的流动结构不变,而冷气速度、湍流动能、压力系数和壁面Nu均显著增大;平均Nu随着雷诺数的增大而显著增大,随着喷嘴长宽比的增大先减小然后增大;传热关联式与数值计算结果的误差在10%以内,可以准确预测旋流冷却的换热系数。     

组合式贴壁风对660MW锅炉燃烧过程的影响

为防止电厂660 MW对冲燃烧锅炉出现水冷壁高温腐蚀现象,提出了锅炉前后墙和侧墙同时布置贴壁风的新型组合式方案.采用数值计算方法,对锅炉在原始工况和贴壁风工况下的炉内燃烧、传热及流动过程进行了数值模拟,重点考察了贴壁风对炉内速度场、温度场及烟气组分浓度场的影响.结果表明:模拟预测的强还原性区域与锅炉实际发生高温腐蚀区域相吻合;组合式贴壁风提高了侧墙的O2覆盖率,增加了覆盖区域的含氧量,而CO明显降低;贴壁风加入前后炉内燃烧温度和各组分浓度变化不大,对炉内燃烧几乎没有影响;从燃尽风引出的组合式贴壁风削弱了空气分级低氮燃烧作用,NOx排放略有增加.     

船用油水分离器的检查维护及常见故障的排除

本文针对船用油水分离器的组建构成及其工作原理做了介绍,同时针对油水分离器的设备维护及检查检修重点,包括常见故障的发现和排除进行了深入分析,这对防止并有效控制船舶污染,维持船舶健康运营将有着至关重要的作用。     

天然气净化厂产品气分离器的应力分析与补强

产品气分离器是三甘醇脱水装置的重要组成部分.基于ANSYS软件,模拟了集液包对分离器筒体的应力影响,并通过WRC107公报应力计算进行验证,二者结果基本相近;没补强的分离器不能满足许用应力要求,补强24 mm和38 mm的分离器能满足要求,但交叉处应力偏大;分析了集液包对分离器跨中的变形影响.结果显示,有集液包作用下变形量是无集液包作用下变形量的71.6倍.通过优化叉点处的焊角尺寸,保证接头无缺陷,以及增设了预应力支撑,增设弹性支座等措施,经40个月的连续运行证明,局部结构处理安全可靠.     

环己酮装置分解收率、碱分离效率的研究

对环己基过氧化氢分解反应及分离过程中的几个影响因素分析,南化公司环己酮装置分解反应醇、酮得率较低并且比例不协调,主要原因为系统碱度较高和预中和反应器中有、无机相比例不协调;对碱分离的分离方式进行比较,装置需改变单一的分离方式以提高分离效果。     

提高矿井废水处理能力配套技术的研究及工程应用

基于对山西晋煤集团赵庄煤矿矿井水处理厂原处理系统设计参数存在不足的分析,根据赵庄煤矿的现状,确定采用新型旋流澄清净水装置＋过滤＋超滤等工艺。本工艺使用后,处理水量由原来的6000m3/d提高到12000m3/d;SS去除率由原来的65%提高到90%以上,基本解决了目前赵庄煤矿矿井水处理厂处理能力不足的问题。     

双进口方形分离器气固流动特性的数值模拟

采用RSM湍流模型对双进口方形分离器的气相流场进行数值模拟,得到了分离器内的速度场和压力分布;同时采用拉格朗日模型对方形分离器内固体颗粒的轨迹进行模拟。结果表明:双进口方形分离器内速度场和压力场的对称性较好但气流旋转强度不大且容易衰减;不同粒径、不同位置入射的颗粒轨迹有较大差异,细颗粒入射时分离器内容易形成气流短路现象,颗粒靠近分离器顶部入射时分离器内容易造成上灰环现象,给方形分离器的分离效率带来了不利的因素。将方形分离器筒体的四角改为切形倒角,可以很好地改善分离器的流场,并能有效提高分离器分离效率。     

连铸电磁旋流水口流体流动和夹杂物行为

采用数值模拟方法对连铸电磁旋流水口内流体流动和夹杂物碰撞长大行为进行了研究.数值结果表明电磁旋流水口出口处流体流动扩张角与低熔点合金实验值相符.旋转磁场对浸入式水口内壁夹杂物沉积行为存在两个相反的作用：一方面旋转磁场作用加强了水口壁面处钢液的湍流流动,加速了夹杂物在水口内壁的沉积吸附速率;另一方面水口内壁附近夹杂物在旋转磁场产生的旋流作用下易被携带至水口中心,削弱了水口内壁对夹杂物的黏附.在上述两方面因素作用下,钢液区存在一个最佳磁感应强度可使水口内壁夹杂物沉积速率降至最低,从而减轻水口结瘤现象.     

旋流式混合器对油管掺稀降粘效果影响的数值模拟

利用FLUENT软件对油管掺稀降粘工艺中安装井下旋流式混合器时稀油与稠油的混合效果进行了数值模拟，并与不加混合器时的混合效果进行了对比。结果表明：井下混合器有助于提高稀油与稠油的混合均匀程度，使得降粘效果得到明显改善；随着举升高度的增加，有混合器时稠油与稀油混合达到均匀也较快；掺稀比越大，降粘效果越好，但混合的均匀程度并没有随着掺稀比的增大而进一步得到改善。