考虑汽化影响的乙烯裂解炉对流段数值模拟

在考虑原料蒸发段汽化影响的情况下,采用Flunt软件对某一次注气乙烯裂解炉对流段进行了数值模拟。对对流室和不同炉管段分别进行建模,模拟结果与工业数据一致。模拟结果表明:对流室底部与横跨段90°拐角处存在回流区,不利于裂解炉的长周期运行;考虑原料蒸发段汽化影响的耦合计算结果更加准确;炉管吸热量受炉管位置的影响,不同炉管的管壁温度和出口油气温度不同。模拟结果对裂解炉的设计和操作优化具有参考意义。     

裂解炉管结构对裂解产物收率影响的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent 6.3,在相同温度边界条件下分别对3种不同结构的炉管管内石脑油的裂解反应进行了三维数值模拟,深入分析了3种不同结构炉管的轴向、径向的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律。模拟结果表明,炉管结构对炉管长度方向上以及炉管径向上的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律有着显著影响。用数值模拟方法裂解炉管对掌握管内部的裂解反应和主要裂解产物的分布规律有着重要作用,可以为炉管的结构优化设计提供理论依据。     

新型乙烯裂解炉的温度控制

采用温度支路平衡技术，实现了对从国外引进的GK-6型乙烯裂解炉裂解深度和转化率的优化控制，经在齐鲁乙烯裂解炉改造应用表明提高了乙烯收率和选择性、延长了炉管的使用寿命，达到了节能降耗的目的。     

含静态混合元件乙烯裂解炉管内流场的数值模拟

采用计算流体动力学(computationalfluiddynamics,CFD)的方法,计算了含静态混合元件炉管内的流场.数值模拟结果表明,采用静态混合元件的乙烯炉管中流体的混合被强化,从而强化了传热.根据其数值模拟的速度场,提出了一种基于速度分析的CFD结果评价方法,定性和近似定量地演绎了工程测试的数据,使计算模型和数值模拟结果在实验中得到了验证.该方法可望在同类流体的研究中推广应用.     

再生式空气预热器的温度场及传热的计算与分析

通过对我国大型锅炉中常用的再生式空气预热器中传热元件的传热过程的分析，建立了它的传热数学模型，通过计算机求解，以《锅炉机组热力计算标准方法》￣［１］中回转式空气预热器的设计计算为例，进行了核算，平均数值符合很好。     

HP乙烯裂解炉管弯头破裂原因的分析

用近代金相技术研究了ＨＰ乙烯裂解炉管弯头破裂的原因。结果表明，炉管弯头的破裂是管壁减薄引起的，并且高温氧化、渗碳、温差应力及热疲劳等对弯头减薄破坏也起着很大的加速作用。对引起弯头破坏的减薄机理进行了探讨。     

回转式空气预热器改造技术的探讨

为解决电厂锅炉空气预热器漏风率过高的问题，提出了新的空气预热器改造方案，其技术关键是通过安装新的扇形板和轴向密封板，形成双密封；在转子轴的密封中增加迷宫密封等方法，使漏风率由30％下降到9％，保证了锅炉正常运行及运行的经济性。     

扭曲片对裂解炉管内介质流体力学性能的影响

以常温常压下的空气为流动介质,研究了加入扭曲片对裂解炉管内强化传热的流体力学性能的影响。实验结果表明:裂解炉管加入扭曲片后,使边界层厚度减薄,传热系数增大,从而传热得以强化。在管中心区域,含扭曲片管内轴向速度沿管径的分布比圆管内较平坦;而在近壁区域,含扭曲片管内速度梯度大于圆管内速度梯度。加入扭曲片后,管压降增加,但压力沿管长方向的变化是均匀的,与圆管内压降变化一致。     

乙烯裂解炉的数学模型及状态估计

本文以大型乙烯装置的裂解炉为背景,在建立静态数学模型的基础上,应用推广的卡尔曼滤波器的方法,估计裂解炉沿管长的反应温度和各组分浓度的分布。仿真结果表明,温度和浓度都较好地接近工厂的实测值。     

乙烯裂解炉管中时变应力场和蠕变损伤分数数值模拟

通过对乙烯裂解炉管典型工况分析,建立了炉管在温度、内压、渗碳和蠕变等交互作用下的有限元计算模型,并对HK40奥氏体耐热钢制成的乙烯裂解炉管在1173K下的应力场和蠕变损伤分数进行了模拟;结果表明渗碳是引起炉管失效的主要原因。通过计算得到的炉管失效方式、位置和炉管寿命均与实际运行结果基本吻合。     

工业裂解炉数学模拟的加速算法

乙烯裂解炉裂解过程模拟是一个复杂的迭代试算过程 ,现有模拟方法计算时间冗长 ,难以用于在线优化。为此提出的加速算法把裂解过程中的能量平衡关系式作适当简化 ,把反应管管壁温度的求解转换为解一元四次方程的根 ,从而直接得到温度沿管长的微分方程式 ,再结合反应物料和压力沿管长的微分方程式 ,使得裂解过程由一套新的、完整的微分方程组来描述 ,并在模拟过程中对能量关系式的简化作了逐步改进的处理。工业实例表明该算法避免了复杂的迭代计算 ,模拟计算的速度比以前的算法提高约 1/18,同时模拟准确度也有相当的保证     

旋转填充床气相流场模拟与验证

为探索旋转填充床内的气相流场分布,本文对旋转床里的填料进行简化,建立了旋转床的二维物理模型。采用Fluent软件的标准k-ε模型模拟床内的气相流场,计算气体压降,并分析了气体在径向分布情况。结果表明：旋转填充床的压降主要集中在填料层内,压降随气体流量、转速的增加而增加,与实验数据相比,最大平均误差约22.6%;对于不同入口方式和内构件的旋转床,压降大小顺序为：切向入口>径向加挡板>径向加开孔挡板>径向入口,其中径向加挡板的旋转床内气体分布的均匀性较差。     

新型乙烯裂解炉炉管材料及表面预处理技术研究进展

综述了乙烯裂解炉结焦的机理及影响因素,并综述了现有的乙烯裂解炉结焦抑制技术和装置,着重介绍了新型乙烯裂解炉炉管材料及炉管内表面预处理技术的国内外研究最新进展.     

连续高速分散混合器流体流动的数值模拟

采用计算流体力学（CFD）软件FLUENT6.1的标准k-ε双方程湍流模型及多重参考系（MRF）法对连续高速分散混合器内的流场进行了数值模拟，得到了不同操作转速下的压力场和速度场。所得压力模拟结果与实验数据相符，表明压力与转速成反比关系；速度场的模拟计算结果与文献值相符；同时研究了不同转速下混合器内的最大剪切速率、最大湍流动能及最大能量耗散速率随操作转速的变化规律。     

Computational fluid dynamics modeling and hemolysis analysis of axial blood pumps with various impeller structures

The flow fields in the blood pump were analyzed three-dimensionally using computational fluid dynamics (CFD). Hemolysis of the pump was calculated based on the changes in shear stress and related exposure times along the particle trace lines using a forward Euler approach. In this way, how different impeller structures and rotational speeds affect the hemolysis was particularly acquired. As a result, impeller with long-short alternant vanes behaved best in hemolysis property and can be utilized to axial blood pumps’ development and design.     

工业裂解炉计算机控制模型与优化

在工艺数学模型的基础上，采用正交实验设计方法在计算机上进行模拟数学实验，通过非线性逐步回归的方法，得到乙烯和丙烯的简化计算机控制模型，并借助机理模型结果，验证控制模型的可靠性。对乙烯瞬态收率和操作周期，以一个周期内乙烯产量为目标函数，得到石脑油在SRT-Ⅲ型工业裂解中静态最优操作条件，并对在最优操作条件和现行操作条件下的模拟结果进行了比较。     

汽车空调系统蒸发器总成流场的CFD研究

本文应用FLUENT软件对一种典型的汽车空调系统蒸发器总成的流场进行了CFD数值仿真分析.通过分析,发现了原蒸发器制冷剂流道结构的设计缺陷,提出了改进蒸发器芯体制冷剂流道结构,从而提高系统制冷量的方法.与实验结果相比,CFD分析的蒸发器出口平均温度的误差为7.5%,蒸发器总成进出口压降的误差为3.5%,表明该CFD模型可完全用于工程实际。进一步的实验表明,根据CFD分析结果改进蒸发器结构后的空调系统制冷量提高了8%.     

计算流体力学在城市规划设计中的应用

应用计算流体力学(CFD)方法对规划的建筑群进行小气候数值模拟,预测规划方案使楼宇、街区小气候发生的改变,以趋利避害,是一种经济、有效的研究手段.本文试图探讨CFD在规划设计中应用的具体实施方法.通过对个案的研究,揭示CFD在规划设计中所能扮演的角色.CFD可以通过在规划初始阶段的介入,为规划设计人员提供指导性参考,使规划更能体现以人为本的设计思想.