三维煤粉燃烧全双流体模型的数值模拟

1引言目前煤粉燃烧综合模型最为广泛的是以轨道模型为基础，美国杨伯翰大学的先进燃烧工程中心（CERC）自1980年起研制二维煤粉燃烧程序PCGC－2，从1990年起研制三维煤粉燃烧的PCGC－3程序[1]。与轨道模型发展的同时，美国Rabcock＆Wilcox公司Fiveland[2]等人研制了FURMO程序，用无滑移模型对560MW侧墙喷燃煤粉炉进行了三维全模拟。其特点是首次用全欧拉的处理方法计算三维煤粉燃烧过程，其不足之处是不考虑气粒两相间的速度滑移和温度滑移．总的看来，用轨道模型模拟煤粉燃烧，易于考虑颗粒反应经历，也可给出两相之间的速度及温…     

海底管道油气混输数值模拟研究

本文建立了海底管道油气两相混合输送的数学模型。分析中采用双流体模型,并应用四阶龙格-库塔法对稳态模型进行求解。文中设置了多组算例对模型及程序进行验证,结果表明该数值模拟方法是研究油气混输的海底管道稳态运行的一种有效方法。     

湍动流化床内气固两相流动特性的数值模拟

采用欧拉-欧拉双流体模型,颗粒动理学方法模拟颗粒脉动流动和κ-ε双方程模型模拟气相湍流流动,考虑气固两相间耦合作用,数值模拟湍动流化床内气固两相流动行为,获得颗粒浓度和颗粒速度分布.计算结果表明湍动流化床呈现下部密相区、上部稀相区的颗粒分布特性.在密相区,沿床径向方向颗粒浓度在床中心处低、壁面逐渐增高;在稀相区颗粒浓度分布较均匀.沿轴向方向颗粒浓度呈底部浓度高、顶部浓度低的"S"型分布.     

气液两相流体绕方柱流动的数值模拟

本文详细给出了气液两相流动双流体模型下的各控制方程组和相间作用力,通过将气泡引起的紊流与剪切引起的紊流线性叠加给出了气液两相流动的紊流模型。通过给出的边界条件,采用ＩＴＡ－ＩＰＳＡ算法对垂直上升的气液两相流横向冲刷方柱引起漩涡证替脱落的过程进行了数值模拟,得到了流场和局部含气率变化的示意图,数值模拟与试验的结果基本一致。     

电流扫描速度对临界电流影响的数值模拟研究

我们采用数值模拟的方法,利用电动力学方程和磁通玻璃态蠕动机制研究了电输运测量中电流扫描速度（ｄＩ／ｄｔ）对临界电流（Ｉｃ）的影响。结果表明,当加电流速度大于某一值ｄｌ＾＊／ｄｔ时Ｉｃ随ｄＩ／ｄｔ增加非线性减小。ｄＩ＾＊／ｄｔ与判据Ｖｃ的选择有关。当Ｖｃ大到一定程度,ｄＩ／ｄｔ对Ｉｃ的影响将无法观测到。     

立式低温容器真空丧失热分层现象数值模拟研究

对立式低温容器在真空丧失条件下的内部热分层现象进行了分析,采用双流体模型结合CFD求解器计算了立式低温容器内的流动及传热过程,考察了侧壁及底部热通量对液体热分层现象的影响。结果表明:侧壁热通量较底部热通量更易使容器内部产生热分层;容器内部形成的环流及其成长是导致热分层及温度突跳的根本原因。     

集中送风式陈列柜的CFD整体模拟

将集中送风式陈列柜的五大部件送风管道、送风结构、陈列柜风幕、回风结构和回风管道结合成为一个整体,采用双流体改进模型进行CFD模拟,分析了CFD模拟的陈列柜温度场分布特性,并与测试结果进行了对比分析。对比分析的结果表明,CFD模拟温度与实测温度十分吻合,说明所采用的CFD整体模拟是成功的。     

中温循环流化床烟气脱硫基础-曳力模型与流动的数值研究

为了准确模拟中温烟气脱硫的循环流化床(CFB)反应器内的脱硫过程,本文首先采用欧拉双流体方法研究了床内的稠密气固两相流动,讨论了表征气固两相相互作用的关键参数-曳力模型,并对适于均匀流动的经典曳力模型进行了颗粒团聚所致的非均匀效应的修正.计算的床内存料量和总压降与实测值之间的误差均小于5%.本研究为中温脱硫过程的优化和降低能耗奠定了流体力学基础.     

液固流化床流动特性的数值模拟

采用欧拉-欧拉双流体模型,结合k-ε模型模拟液相湍流流动和颗粒动理学方法模拟颗粒流动,考虑流固相间作用曳力和虚拟质量力,建立两相流动模型方程和本构关系。模拟结果表明入口速度和曳力模型对液固流动都有一定的影响。选用不同的曳力模型,对模拟结果中固含率的径向分布影响较大,甚至改变了固含率径向分布趋势,同时分析了虚拟质量力对液体-颗粒流动分布的影响。     

轿车车室内温度场和速度场的数值模拟北大核心

数值模拟了汽车车室内的温度场和速度场,忽略太阳辐射,采用RNG模型,近壁面用壁面函数法进行处理,分析了不同的送风速度,送风温度,出口压力对汽车室内温度场和速度场分布的影响,对车室内的温度场和速度场的均匀性做出评价并对其优化。结果表明在车室后排空间添加一个送风口,可以有效地改善车室内温度场和速度场分布的均匀性,温度场均匀性提高了36.5%,速度场均匀性提高了45.2%。     

水平管内栓塞流气力输送的动理学模拟

波状栓塞流是气力输送中的一种典型流型。为了发展更为准确和细致的栓塞流数学模型,本文引入动理学理论建立气-固两相波状栓塞流动的数学模型,对管道内的波状栓塞流动进行了三维数值研究,再现了流动过程中栓塞和堆积层的形成、运动过程,得到了压力降、空气速度、栓塞长度和堆积层厚度等重要的流动参数;栓塞长度、堆积层体厚度随空气表观速度的变化等一些细微流动特征得到了体现,表明动理学理论能够反映出栓塞流这种非连续高浓度气-固流动的物理本质,具有很好的适用性。本文的研究为栓塞流数值模型的发展引入了一种新的数学工具和思路。     

水平纤维质填充床阴燃过程的数值模拟

对上方具有空气掠过的水平纤维质填充床的阴燃点燃及阴燃波的传播进行了数值模拟。模型中考虑了燃料的热解、氧化降解和炭的氧化反应,并将热解和氧化降解气体产物分成ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ和ＣＨ４,填充床表面及其上方设ＣＯ气相氧化反应。计算表明,填充床表面的辐射散热量的大小对阴燃波结构影响很大。     

多孔材料强化管内对流换热的数值研究

对多孔材料强化管内换热进行了数值研究,详细讨论了多孔材料厚度(0≤e≤1)和渗透率(10-5≤Da≤10)等参数对管内换热特性和压力损失的影响.结果表明:利用多孔材料调整流场分布,剪薄边界层厚度,能够有效地增强管内换热.当Da=10-4时,管内充分发展Nu数最大能够增至空管时5.5倍左右.但管内压力损失随着多孔材料厚度e的增加或Da数的减小而急剧增大.因此在实际应用中,应采用部分填充多孔材料,文中建议最佳的多孔材料厚度e取O.6左右,此时换热可以得到相当程度的强化,而且压力损失控制在可接受的范围内.     

水平管内流动蒸发数值模拟及可视化研究

为了研究管内流动蒸发的性能,利用FLUENT对外径为7 mm光管内的流动蒸发过程进行了数值模拟,同时对外径为7 mm的光管和微肋管内的蒸发过程进行了可视化实验.所用工质为R22,实验工况为:质量流速220 kg/(m2s),7℃蒸发温度,15%～20%的入口干度,5～6℃的出口过热度,数值模拟和实验中均观测了流动蒸发中的旋流和脉冲喷射,分析了旋流及脉冲对换热等的影响.     

玻色-爱因斯坦凝聚体干涉现象的数值模拟

采用含时非线性薛定谔方程的数值解法模拟了两种情况下玻色-爱因斯坦凝聚体的演化.一种是在初始状态中有两个包含粒子数差别很大、在空间上可区分的玻色-爱因斯坦凝聚体的情况;另一种是一个玻色-爱因斯坦凝聚体被外力一分为二后在自由空间及约束势阱中继续演化的情况. 关键词：     

S形扩张管道三维流场的数值模拟

采用改进的Beam-Warirling格式离散完全Navier-Stokes方程数值模拟了矩形变截面S形扩张管道内部亚跨声速层流流动,给出了流场的细致结构,并与文献[1]的计算结果进行了比较.结果表明:流场基本特性一致,二次流则较为清晰合理.     

密相气力输送颗粒静电波动信号多尺度分析

在加压密相气力输送实验装置上获得了不同操作条件下煤粉颗粒静电波动信号,并用Hilbert-Huang变换、功率谱进行分析.结果表明:随着表观速度的增加,静电波动信号主峰值的频率增大;静电波动信号希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang)揭示了气固两相流静电信号的非线性和非平稳特征,随气固两相流颗粒相浓度降低和颗粒及...     

水平井蒸汽辅助重力驱油藏模拟方法

研究了油藏与水平井段耦合的蒸汽辅助重力驱整体模拟的数学模型及其求解方法.将研制的沿水平井井筒方向有质量、能量损失的一维多相管流模块与油藏模拟主体软件集成,能预测水平井蒸汽辅助重力驱蒸汽腔室的大小及形状的动态变化.通过模拟计算分析了毛管力、蒸汽干度、地层深度等对蒸汽腔室发育程度的影响,并取得了结果.     

船型体煤粉燃烧器流场的数值模拟

本文将贴体坐标用于具有复杂形状的船型体煤粉燃烧器的三维流场数值模拟中，建立了在贴体坐标下的总体质量校正方程。计算结果令人满意。同时，对存在的问题作了进一步讨论。     

雾化室雾气浓度分布的数值模拟研究

在实验测试中,一般都采用集雨器等常规方法来测定雾化室内的雾气分布状态。但是这种方法只能测定雾化室内某一截面处的雾气液滴沉降量,无法获得雾气的空间分布状况,并且无法了解雾化室内雾滴的运动状况对雾化室内其他设备的影响。数值模拟的方法对雾化室进行仿真计算弥补了普通实验测定手段的不足,使得对雾气的分布状态研究更直现有效。