稀薄颗粒流体对弯管冲蚀的数值模拟

运用Fluent中的冲蚀模型(DPM)对含少量颗粒的流体进入弯头处引起的冲蚀进行了数值模拟,分析了管壁转弯处的受力,追踪了颗粒粒子踪迹.结果表明:冲蚀主要发生在弯头底部位置;在同一速度且颗粒携带量一致的条件下,不同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随颗粒直径的增大而增大;在不同的入口速度下,相同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随颗粒速度的增大而增大.模拟结果与现场所测数据基本吻合.该法可以应用于输送含少量颗粒流体管道系统的安全预测、评估及工艺改造.     

水基石墨烯纳米流体黏度的实验研究

采用两步法制备水基石墨烯纳米流体并进行表征,使用乌氏黏度计测量水基石墨烯纳米流体在15~45℃时不同质量分数(0.03%、0.07%、0.10%、0.15%)下的黏度。结果表明,水基石墨烯纳米流体的黏度随温度的升高而减小,与基液的黏度变化趋势一致;在水基石墨烯纳米流体密度随温度变化很小时,黏度的增加量仅随温度出现小幅波动;纳米流体的黏度随石墨烯浓度的增大而增大,温度在15~45℃时,0.15%纳米流体黏度的最大增量达到2.14%。通过黏度模型的验证可知,在低浓度时,对水基石墨烯纳米流体黏度的预测需考虑纳米粒子形状的影响,纳米粒子尺寸的影响不大。     

波纹形多孔介质腔内纳米流体自然对流数值研究

采用局部非热平衡模型数值研究了波纹形多孔介质腔体内Cu-水纳米流体的自然对流换热。腔体左侧及右侧波纹曲面的温度分别保持恒定的低温和高温,上、下壁面绝热。在曲线坐标中用有限容积法离散方程,纳米流体的流动采用达西模型来描述。在腔体波峰突起相对高度λ保持定值的情况下,研究了瑞利数Ra、达西数Da、无量纲容积换热系数Nhs及纳米颗粒体积分数φ对腔体内Cu-水纳米流体自然对流换热的影响。计算结果表明:纳米流体相平均努赛尔数Nunf随瑞利数Ra、达西数Da的增加而增加,随无量纲容积换热系数Nhs的增加而减小;低无量纲容积换热系数下,局部非热平衡效应影响明显;纳米流体相平均努赛尔数Nu_(nf)和固体骨架相平均努赛尔数Nus随纳米颗粒体积分数φ的增加而增大。     

砂比对20Cr钢冲蚀行为研究

本文利用自制的喷射式冲刷实验台,进行20Cr钢在液固两相流环境中的冲蚀实验研究,采用失重法分别对砂比进行了多组对比试重状态;结果表明:含砂量小于时,失重量逐渐增加,在25kg/m~3出现失重量的最大极值,此时石英砂撞击材料的表面几率明显增大,颗粒之间的相互碰撞作用也很小。随后随着含砂量增加,固相颗粒间的相互作用加强,失重量逐渐减小,逐渐达到一个稳定值。     

阴离子表面活性剂微乳液的电导和黏度

应用电导法和黏度法研究了AOT/异辛烷/水微乳液,AOT/异辛烷在质量比4∶5和35℃时,测定不同含水量的电导率和黏度.实验结果表明,含水量0.13～0.20时,电导率随含水量的增大基本保持不变,含水量0.20～0.30时,电导率随含水量的增加不断升高,含水量0.30～0.40时,电导率随含水量的增大不断下降;含水量0.13～0.25时,黏度随含水量的增大不断增大,含水量0.25～0.35时,黏度随含水量的增大基本保持不变,含水量0.35～0.40时,黏度随含水量的增大不断增大.     

局部热壁面温度瞬态变化腔体内纳米流体自然对流数值模拟

在腔体下壁面局部热源温度随时间按正弦规律变化的条件下,对二维腔体内Cu-水纳米流体的非稳态自然对流进行了数值研究。在相关参数一定的条件下,研究了瑞利数、纳米颗粒体积分数以及腔体高宽比对自然对流换热特性的影响。计算结果表明:随着瑞利数Ra及纳米颗粒体积分数?的增加,腔体壁面的时均传热速率增大,同时随着腔体高宽比D的增加,时均传热速率减小并趋于稳定的值。     

底部加热矩形腔内Cu-水纳米流体自然对流数值研究

为了确定纳米流体自然对流发生时的临界瑞利数,采用二分法确定临界瑞利数的变化范围,并对底部加热的矩形腔内Cu-水纳米流体的自然对流进行了数值模拟,分析了纳米颗粒体积分数和腔体宽高比对临界瑞利数的影响,得到了特定条件下自然对流发生时的临界瑞利数。结果表明：临界瑞利数随纳米颗粒体积分数的增大而增大,随腔体宽高比的增加而减少。临界瑞利数对应的平均努塞尔数随纳米颗粒体积分数的增加而增加。     

流体地层模型声测井波场的复极点分析

充流体裸眼井模型中的声场传播是声波测井技术的理论基础之一.对流体一流体模型裸眼井声场进行了数值模拟计算.采用牛顿迭代法求解了声场频散方程的根;通过对软地层和超软地层中各区域内计算结果的对比,发现根的实部随频率增大而增大,虚部随频率增大而减小;并且根的实部不会大于井内流体波数和井外纵波波数的最大值.     

基于Particle模型固液两相流球阀流场的数值模拟

基于Particle模型和非均相模型,运用流场分析软件ANSYS-CFX对不同开度球阀内固液两相流流场进行数值模拟,液相采用标准的k-ε湍流模型,固体相颗粒设置为离散流体,采用离散相零方程模型。分析并得出了球阀中截面上固体颗粒浓度分布、固体颗粒表面速度、固体颗粒的速度流线图以及阀门内的压力分布,结果表明:进口段与阀芯的交界面处固体颗粒浓度较大,随着阀门开度的减小,交界面处的颗粒浓度变大;连通区域内,从阀芯进口部位到出口部位,表面速度基本上依次减小;阀门进口段流动较为平顺,基本无漩涡存在,在阀芯内形成漩涡,阀门出口段漩涡最为严重;在阀门的进口段内压力最大,阀芯内次之,出口段压力最低,并且局部出现负压。     

三角形腔体内纳米流体自然对流换热数值研究

采用有限容积法对二维三角形腔体内CuO-机油纳米流体自然对流换热进行了数值模拟研究,重点分析研究了液体纳米层厚度对CuO-机油纳米流体自然对流换热的影响,同时也研究了瑞利数Ra、纳米颗粒体积分数φ以及腔体高宽比AR对CuO-机油纳米流体自然对流换热的影响。研究结果表明,液体纳米层的存在使纳米流体的自然对流增强,换热量增大;在相同纳米颗粒体积分数下,随着Ra数的增大,自然对流换热强度显著增强,且Ra数较小时,换热量随着腔体高宽比AR的增大而减小。     

孔板流量计内部流场的仿真研究

为了研究流体流经孔板流量计时内部流场的流动特性,应用计算流体动力学软件,对孔板流量计内部流场分布问题进行仿真研究。利用前处理工具GAMBIT对流道的三维模型进行网格划分,并输出用于FLUENT求解器计算的mash文件,然后利用FLUENT求解器对流动区域进行求解计算,并将计算结果导入Tecplot软件进行后处理,最终获得流体流经孔板前后的速度等值线图、流线图以及速度和压力分布云图等。结果表明:流体在流经孔板之前的一段距离时就已开始收缩,并且在通过孔板的瞬间中心流速最大,流过孔板以后随着距离的增加流速逐渐变慢;流体流经孔板后在一定范围内会产生漩涡;流体从进入孔板到流过孔板,随着流体流速的增加,压力急剧下降,并且在经过孔板的瞬间压力下降最快。     

多孔介质方腔内混合对流换热数值研究

为了解多孔介质方腔内的混合对流换热特性,采用局部热平衡模型对开口多孔介质方腔内的混合对流换热进行了数值模拟,多孔介质方腔内流体的流动采用Brinkman-Darcy-Forchheimer模型来描述。腔体下壁面保持恒定高温,其余壁面为绝热,冷流体以恒定速度从腔体左下侧流体入口处进入腔体。研究了理查德森数、达西数、瑞利数和孔隙率对混合对流换热特性的影响。结果表明：热壁面的平均努塞尔数随理查德森数的增大而减小,随瑞利数和达西数的增大而增大,但平均努塞尔数几乎不受孔隙率的影响。     

微通道内Al_2O_3-水纳米流体强制对流换热的数值研究

采用有限容积法对微通道内Al_2O_3-水纳米流体的强制对流换热进行数值模拟研究。重点分析纳米颗粒粒径、纳米颗粒体积分数φ和Re数变化对强制对流换热的影响。研究结果表明:粒径小的纳米颗粒更有利于改善流体内部的能量传递过程,增强换热;在纳米颗粒粒径和Re数一定时,随着纳米颗粒体积分数φ的增加,平均努塞尔数Nuave增加,换热增强;在纳米颗粒粒径和体积分数一定时,随着Re数的增大,Nuave增加,换热明显增强。     

流体颗粒靠近接触过程模型

流体颗粒的靠近接触过程是流体颗粒聚并过程中的一个非常重要的的阶段.Svendsen ＆ Luo的靠近过程模型能应用于等径和非等径流体颗粒的靠近过程，但存在液膜半径偏大的问题，对Svendsen ＆ Luo模型进行了改进，改进的靠近过程模型计算的最大液膜面积较Svendsen ＆ Luo靠近过程模型计算的液膜面积减小约30%.     

材料冲蚀磨损影响因素分析

<正>冲蚀磨损是指金属表面与流体之间因相对运动而导致金属表面损坏的现象。这种现象广泛存在于很多行业中,是导致设备损坏的一个重要原因。本文,笔者总结了影响材料冲蚀磨损的主要因素,以供参考。一、入射角的影响入射角也叫攻角或冲击角,是指靶材表面与入射粒子轨迹之间的夹角。流体作用于靶材表面时,同时具有水平和垂直分量,水平分量会对靶材造成切削损伤,垂直分量会对靶材造成撞击或冲击损伤。研究表明,韧性材料和脆性材料在冲蚀过程     

水蒸气通过非均匀孔隙度多孔介质时流动特性的研究

对具有非均匀孔隙度分布的饱和多孔介质中注入水蒸气时汽液两相区的质量与能量守恒方程进行了求解,得到了相界面位置随时间变化的关系式,讨论了孔隙度分布及两相区平均饱和度对蒸气运动规律的影响.与实验对比后表明:至少对平均颗粒直径在0.3mm以上的多孔介质,本模型具有足够的精确度;对非均匀孔隙度影响的分析及结果是可靠的.     

粉末微注射成形Catamold~ 316L喂料流变性能研究

采用Rosand RH7双柱塞高压毛细管流变仪对BASF Catamold316L奥氏体不锈钢喂料进行流变性能研究.讨论了在口模直径为1mm,长径比为16,Bagley校正条件下不同剪切速率、温度对喂料粘度、非牛顿指数、粘流活化能的影响,同时从理论上分析了粉末装载量及粘结剂选取对喂料流变性能的影响,并且对喂料的流变性能进行综合评价.实验结果表明,Catamold316L喂料呈现假塑性流体特征,200℃时非牛顿指数和粘流活化能最小,可塑性指数最大,更加适合注射成形;随着温度的升高、剪切速率的增大,粘度均逐渐降低,粘度对剪切速率具有很高的敏感性;在相同的剪切速率下,随着温度的升高,喂料综合评价指标呈现先增大后减小的趋势.     

基于浆液黏度时变性的水泥-水玻璃浆液动水注浆模拟研究

【目的】研究地下动水注浆工程中水泥-水玻璃浆液在不同因素影响下的注浆扩散规律。【方法】基于浆液黏度时变性,采用有限元数值模拟分析方法对浆液在各方向上的扩散状态以及地下水流速、注浆速率和浆液混合体积比对浆液扩散半径的影响进行分析。【结果】研究结果表明：在地下动水条件下,浆液在顺水流方向上的扩散距离明显大于横向和逆水流方向上的扩散距离;浆液扩散半径与地下水流速成反比,与注浆速率成正比,且注浆变量对浆液扩散半径影响程度为地下水流速>注浆速率>浆液混合体积比。【结论】模拟分析结果对水泥-水玻璃浆液在实际注浆工程中的应用具有一定参考价值。     

铜/水纳米流体导热系数分子动力学研究

纳米流体是一种新兴的具有高效传热性能的工质。本文以纳米颗粒Cu和H_2O基液作为研究对象,建立Cu/H_2O纳米流体模型,利用平衡分子动力学模拟的方法,对纳米流体导热系数进行研究,观察纳米颗粒的添加对导热系数的影响,并改变体系温度,研究温度对纳米流体导热性能的影响。同时,利用径向分布函数,证实了纳米颗粒吸附层的存在,为分析纳米流体强化传热机理提供了思路。     

微注塑充模流动过程熔体黏度影响规律的数值模拟

在微注塑充模的过程中,相比宏观塑件,塑料熔体在不断的剪切速率下其流动受到极大的影响。可采用采取流体的分析软件Fluent,对微注塑在充模过程中的黏度进行分析。从塑料熔体黏度的分布情况结果中显示,微尺度可降低熔体黏度。