COREX熔化气化炉风口回旋区CFD+DEM数值模拟

COREX熔化气化炉风口回旋区是炉况顺行的基础,在冶炼过程中起着十分重要的作用,为了描述其形状和大小,建立了CFD+DEM(ComputationalFluidDynamicsandDiscreteElementMethod)耦合模型,对回旋区形成过程及大小进行了颗粒尺度的分析.得到床层高度为04m,气体速度1174m/s的条件下回旋区颗粒空隙度分布,当吹气时间为013s时,气体入口附近有颗粒被吹开,随着时间的推进,气体动能吹开的颗粒增多,019~021s时,形成的回旋区开始稳定.对入口处不同气体速度条件下回旋区及其附近颗粒速度进行了计算模拟.模拟结果显示,风口附近颗粒在做回旋运动,并且随着入口气体速度的增大,吹开的颗粒增多,回旋区空腔增大,当入口气体速度为1174m/s和1683m/s时形成的回旋区较稳定,当入口气体速度大于2190m/s时形成的回旋区不太稳定.     

高炉风口回旋区简化模型的探讨

回顾和讨论了文献中从实际高炉的研究和解剖试验得出的回旋区尺寸间的计算关系和数学模型.基于回旋区边界上力的平衡,并考虑理论燃烧温度和有效直径等的影响,建立了适合于高炉过程实时控制的简化模型.     

CFD模拟技术在建筑立面造型设计中的应用

建筑造型设计是否合理,影响到建筑物室内外通风质量.针对宜昌当地实际情况,以优化建筑物通风环境为目的,应用CFD模拟软件PHOENICS,对建筑立面造型进行优化模拟.     

CFD软件在工程流体数值模拟中的应用

阐述了CFD商用软件的工程应用．用FUENT软件进行了典型测试问题——钝体绕流数值模拟，经过与相关文献比较，其计算精度和模拟流态完全令人满意．对于绝大多数工程流体问题，从工程实用的角度来说，利用CFD软件进行前期数值模拟不失为一种明智的选择。     

CFD数值模拟方法在流体力学教学中的应用与拓展

为了改善工程流体力学教学效果,将CFD数值模拟方法引入课堂教学中,通过介绍课程中的3个知识难点：模拟卡门涡街、突扩及突缩管流、液体随容器旋转等案例,阐述了边界层分离、流线、迹线、局部水头损失、伯努利方程、气液两相流等概念及原理,并进行相关案例拓展.实践表明,CFD模拟方法可用于解决课程知识难点,促进学生将理论和工程紧密联系,提高教学质量.     

通度系数法在紊流模型中的应用

本文在有限体积法和ＳＩＭＰＬＥ算法中引入通度系数的概念，处理计算区域的不规则边界问题，并把通度系数的概念引入到к－ε紊流模型中，推导了考虑通度系数的二维有限体积法的数值离散格式。计算了本坝绕流及岔管水流两个工程实例。计算结果能真实地模拟丁坝流及岔管水流的流动选择，同时表明通度系数法处理各类不规则边界问题是行之有效的，可以补救有限差分法和有限体积法处理不规则问题的缺陷。     

COREX熔化气化炉风口回旋区的界定

建立COREX熔化气化炉的半周三维冷态模型,利用高速摄影的方法跟踪冷态模型内示踪粒子的运动,得到冷模型观察面板处风口回旋区的颗粒运动信息,通过对大量颗粒运动信息的处理得到风口回旋区范围的颗粒速度标量场,运用分形理论对利用不同颗粒速度大小等值线界定的回旋区边界的"不规则"程度进行了研究,准确界定了风口回旋区边界.研究结果为风口回旋区的宏观动力学计算以及数值模拟提供准确的边界条件.     

CFD分析和模拟技术在某轻卡风道设计中的应用

汽车空调除霜性能对汽车驾驶和交通安全非常重要,文章用CFD方法对某轻卡驾驶室除霜风道除霜性能进行了分析,对其进行了风道出口的流量分配、出口段的速度场与压力场求解,得出了除霜风道各出风口的风量分配。根据CFD分析结果,对除霜风道进行了改进,最终得到了满足设计要求的除霜系统。     

高炉风口回旋区影响因素的冷态实验分析

以重钢5号高炉实际尺寸和操作参数为基础,假设高炉风口未喷吹煤粉,回旋区内的流动为气固两相流动,且气相的流动属于粘性不可压缩流动,根据相似理论建立了高炉回旋区三维冷态实验模型,分析回旋区的形成机理及影响因素。结果表明:鼓风量、料层物理属性、料层高度以及风口直径对回旋区大小和形状均有影响。随着鼓风量的增大,回旋区穿透深度和高度均不同程度的增加,当鼓风量过大时,回旋区顶部炉料上浮,椭球形的回旋区形状不再存在。同一鼓风量下料层的粒径与密度比越大时形成的回旋区穿透深度越小,反之越大。料层高度对回旋区穿透深度的影响不大。风口直径对回旋区穿透深度的影响较明显。     

不同风口型式前室加压送风系统性能模拟分析

利用多区域网络模型，在不同开门情况下，分别对常开风口和常风口前室加压送风系统性能进行了定量模拟分析，有助于深入了解系统运行特性，对于现有设计方法和规范内容将做有益补充，从长远发展看，网络烟控模型必将在建筑物火灾安全设计，消防教育和建筑火灾安全咨询服务领域担当重要角色。     

高压水射流割缝防治冲击地压的数值模拟

冲击地压是采矿业中突发性、瞬息难以预见的灾害,它的发生常常会造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此,研究便捷、可靠的防治方法,成为防冲减灾工作中的重要课题之一。传统的防治方法各有不足,将高压水射流割缝技术引用到防治冲击地压当中来,实现了本层煤的解放。基于ANSYS有限元软件建立高压水射流防治冲击地压的有限元模型,并对割缝后各部分的应力变化进行了数值模拟。结果表明,高压水射流割缝技术不但能够实现煤层卸压,而且卸压效果较好,具有很好的发展前景。     

纬纱飞行和主喷射工艺参数

通过喷气引纬时动态纬纱张力曲线的测量和分析,说明了纬纱张力曲线特点和纬纱飞行过程的关系,并就纬纱起动、自由飞行和约束飞行三个阶段.分析了主喷压强和始喷角度的变化对纬纱在筘槽内的飞行状态产生的影响,纬纱张力曲线的形态也不同.     

炼钢转炉顶吹氧气射流特性的CFD数值分析

联合标准的k~ε湍流模型,建立了转炉顶吹可压缩氧气射流的CFD模型.对氧气在拉瓦尔喷管内外的射流行为进行了数值模拟研究,考察了不同操作压力以及环境温度下氧射流的流动行为,并分析了射流激波现象.实验结果表明,当操作压力小于设计压力时,喷管出口处形成斜激波,压缩波与膨胀波交替进行;当操作压力大于设计压力时,喷管出口形成扇形膨胀波,膨胀波与压缩波交替进行.模拟结果也表明,环境温度增加,射流动压基本不变,但超音速区长度增加.通过回归分析,给出了射流核心长度与操作压力的定量关系.     

三维引射流动数值模拟及紊流模型选择

针对引射流动三维湍流流动的特点,应用κ-ε、S-A以及k-ω湍流模型分别对三维引射流动进行了数值模拟。比较引射流量的数值结果与实验结果表明,湍流模型的选取对数值结果具有较大影响,采用k-ω模型进行模拟可以较为准确地预测引射流量。     

硫酸铵工业尺寸结晶器的拉哥朗日多相CFD模拟

反应器内流体的流动行为和硫酸铵晶体粒子的悬浮情况,是设计工业生产硫酸铵反应器的关键.通过测定硫酸铵晶体的粒度分布(CSD),计算出硫酸铵晶体粒子恰好悬浮时的搅拌速率为100 r/min.针对一个为实际工业生产设计的连续结晶器,进行计算流体力学(CFD)模拟,得到其稳定的单相流场,并与200 r/min搅拌速率的流场进行对比.引入拉哥朗日离散相模型,进行两相流CFD模拟,验证不同粒度的硫酸铵晶体粒子在100 r/min搅拌速率下在连续结晶器内的悬浮效果.模拟结果表明设计的硫酸铵连续结晶器是合理的.     

合成射流数值模拟方法对比

为了得到最佳的合成射流模型用于合成射流主动流动控制的数值模拟研究,通过求解二维非定常RANS方程,在网格和边界条件等一致的情况下,对比研究了出口速度模型、单连通域模型和动边界模型等3种合成射流模拟方法的优缺点和适用范围,并与实验结果进行对比分析.结果表明:3种模型对射流的速度都有较好的捕捉能力,在考虑激励器振动膜运动的空间分布与时间分布因素的基础上,动边界模型包含对激励器腔体体积变化率建模,对合成射流漩涡空间分布和强度分布有准确的捕捉能力,是数值模拟应用的理想模型.     

双喷管火箭发动机燃气流场的三维数值计算与试验

研究双喷管火箭发动机燃气流对直升机的影响,对燃气流场中的压力、温度和速度分布等进行理论计算和试验测量.研究采用数值计算和试验测量相结合的方法,控制方程为三维、雷诺平均Navier-Stokes方程及k-ε二方程的紊流模型,并且对该发动机进行了燃气流场的测试,对流场中的总压强进行了直接测量,进行了两次试验;在两次测点位置,试验结果与数值计算值相差分别为3%和7%;证明了对双喷管火箭燃气射流流场的数值计算具有了较好的精度,计算模拟结果可以用于工程设计中.     

用于海上感兴趣区域实时分割的近似算法

详细介绍了海上运动目标实时检测和跟踪系统中感兴趣区域分割阶段所使用的主要算法及其优化策略.主要分析了系统所涉及的两个方面的工作:(1)引入视觉注意力机制,在构建金字塔结构的基础上,提出了一种迭代的基于倒三角小模板的线性低通滤波方法,快速地实现粗分辨率图像上的平滑滤噪,凸显目标;(2)用近似区域填充算法或是水平放置的最小外接矩形逼近存在较大缺口的边缘连通分支,以构成物体的大致区域.理论分析表明,这些近似算法在提高运算速率的同时,仍然具有较高的近似比.同时实验结果也表明,算法具有实时性好,鲁棒性强等特点.     

红枣气体射流冲击干燥特性及干燥模型

由于红枣收获后品质快速下降,探讨适合红枣的加工方法以便延长红枣的保藏期非常重要。探究了干制条件对红枣气体射流干燥特性的影响,以便提高干制红枣品质,缩短干制时间,获取干燥活化能,优选干燥模型。选用自制气体射流冲击干燥设备干制红枣,研究风速(8.5、10.0、12.0m/s)、风温{60、65、70℃,变量[70℃(5h)+65℃(8h)+55℃]}对红枣水分比和干燥速率、水分有效扩散系数及活化能的影响,通过DPS数据统计软件对8个干燥模型(Lewis、Page、Modified Page、Wang & Singh、Henderson & Pabis、Approximation of diffusion、Logarithmic、Simplified Fick''s diffusion)进行拟合筛选。与大多数食品材料的干燥特性一致,红枣的气体射流冲击干燥过程主要为降速干燥。温度对整个干燥过程中参数的变化影响较大,温度越高,水分扩散越快,水分比下降越快,干燥速率越高。最高有效扩散系数为1.22133×10-9m²/s,所需最小活化能为10.39kJ/mol。使用8个模型进行拟合,研究发现Logarithmic模型的参数系数(R²)值为0.999801,均方根误差(RMSE)值为0.002913,卡方值(χ²)为9.332000×10-6,该模型为描述红枣气体射流冲击干燥的最优模型。温度与风速均对干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数和活化能有影响,在温度70℃(5h)+65℃(8h)+55℃,风速12.0m/s的条件下干燥效果较佳。