基于猪粪流变特性的厌氧消化反应器内的数值模拟

采用流变仪对不同含固率猪粪的流变性质进行测量,分析其流变特性,将流变数据与非牛顿流体模型进行拟合,得到用于描述猪粪流变特性的最佳流变方程。结果表明:猪粪是一种非牛顿流体,黏度随剪切速率的增加而减小并趋于稳定。基于其流变特性,运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟技术,对猪粪厌氧消化反应器内的流场进行研究。模拟结果显示:反应器内速度最大值出现在桨叶末端,猪粪流体在其反应器内的宏观循环运动状态为沿着搅拌轴径向的绕流运动;壁面及顶部和底部区域速度几乎为零,形成死区,容积比率为29.85%。     

袋式除尘器气流组织的数值模拟分析

文章通过采用流体动力学CFD软件对袋式除尘器中单元模块的除尘空间气流组织进行数值模拟分析，给出了不同位置的布袋不同高度上的气流速度图，将模拟结果与实际工程运行情况进行对比，分析了其可靠性，为袋式除尘器的改进和设计提供了理论依据。     

CEMS检测平台流场效应研究与工程设计

本研究项目设计了小型立式环型风洞系统和流场模拟两套实验装置。用工程流体力学实验的方法，对系统内气体压力、流量变化的调节控制方法、通风机的能量消耗，以及在检测平台系统工作段形成均匀流动流场的设计方法等工程实际问题，进行了一系列的试验研究。在试验研究的基础上确定了检测平台系统的设计方案。     

半干半湿烟气脱硫反应塔湿壁现象的分析

半干半湿烟气脱硫工艺特别适合我国中小型工业锅炉烟气脱硫的需要。提高脱硫效率、降低脱硫剂消耗主要依赖增湿程度的提高。然而,加湿会带来湿壁从而改变工艺干法特征,加速腐蚀,影响系统稳定性等问题。通过对一套工业试验性半干半湿FGD系统反应塔湿壁现象的测试分析发现:塔内涡流滞流区的存在,是湿壁的主要原因;塔壁与主流间过大的温差也经常导致结露湿壁。      

旋风分离器内高速旋转流场的数值计算方法选择

数值计算方法已成为研究旋风分离器内部流场的重要途径。利用计算流体力学方法对旋风分离器内部气相流场进行了数值模拟研究。分析了不同湍流模型、离散化方式和压力插值方式对旋风分离器内部计算流场的影响,并将所得数值结果与已知的实验数据进行了对比,以期得到最适合的数值模型。结果表明:对于旋风分离器内部复杂流场的流动,运用雷诺应力模型(Low-Re Stress-Omega)能够较好地预测出强制涡中心涡流的运动情况,同时采用SIMPLEC算法、二阶迎风离散化方式和PRESTO压力梯度插补格式能够获得最好的预报结果。     

机械絮凝池内部流场数值模拟和絮凝效果分析

通过对机械絮凝池内不同进水流量和不同桨板转速的流场分别进行数值模拟,计算得到湍动能k和湍动耗散率ε等水力参数,并结合混凝实验分析水流对絮凝效果的影响。结果表明:湍动能k和湍动耗散率ε可以作为评价絮凝是否充分的标准;机械絮凝池最佳水力停留时间为18 min;平均k值为0.00613～0.00212 m2/s2,平均ε值为0.00869～0.00199 m2/s3时,机械絮凝池装置的絮凝效果比较理想。     

垃圾焚烧半干法脱硫塔内流场数值计算

为给垃圾焚烧半干法脱硫塔优化设计提供理论基础,以某垃圾焚烧旋转喷雾半干法脱硫塔为研究对象,运用FLUENT软件对不同烟气入口旋转角工况下脱硫塔内部的流场分布以及加入旋转喷雾对速度场以及温度场的影响情况进行数值模拟分析.结果表明:随着入口旋转角度增大,烟气停留时间以及主要脱硫反应区域烟气湍流度增大,同时对塔壁冲刷加强,烟气分布均匀性降低.综合以上因素考虑,入口旋转角为20°时具有最有利于脱硫反应进行的流场分布.对入口旋转20°工况下加入喷雾后的流场进行了分析,其模拟结果与相关实验结论吻合较好,并能够兼顾高脱硫率以及后续设备的安全运行.     

气浮旋流一体化油水分离器结构选型模拟研究

采用FLUENT模拟技术,应用可靠的物理模型、划分结构化网格,选用合理的模拟方法,对两种不同结构分离器单相流场和油气水三相分离效率开展了模拟研究,结果表明:两种结构分离器切向速度流场衰减速度均较慢,采用渐缩式内筒结构的"2"型分离器切向速度对称性、极大值均优于"1"型分离器;两种结构分离器均存在两组"零轴速包络面",不利于分离器收油操作,需设计特殊的收油装置、收油结构;两种结构分离器分离效率均随处理量、溶气水量、分流比以及溶气比的增加而增加,但"2"型分离器分离效率明显高于"1"型,"2"型分离器溶气水量、分流比最优值明显小于"1"型分离器。     

水下枪炮发射问题研究综述

首先介绍了水下枪炮类武器发射问题的研究意义,并对其军事需求进行了分析。之后对常见的水下枪炮发射方式进行了介绍,并简述了各自的发展历程。总结了目前对水下发射问题内弹道的研究进展,结合水下枪炮发射问题自身特点,阐述了燃气射流的形成机理以及相关研究的发展过程,比较性地总结了空气中枪炮发射膛口流场与水下枪炮发射膛口流场的研究进展及对应典型波系结构。最后,对水下枪炮发射领域仍存在的科学问题以及未来发展趋势作出了展望。     

珠三角干季边界层垂直温度结构对空气质量的影响

文章通过利用2013年12月和2014年10月在珠三角开展大气边界层观测试验得到的垂直温度探空资料和逐日空气质量资料,从逆温层和低空稳定能量等角度研究了珠三角干季边界层垂直温度结构对空气质量的影响。结果表明:珠三角处于冷空气前影响时,较弱的气团活动有利于低空逆温层的持续存在和贴地逆温的发展,珠三角污染日逆温层高度主要分布在0～1 000 m之间。其中贴地逆温出现频率约为35%,低空逆温层尤其是夜间频繁出现的贴地逆温使得污染物累计在近地面气层内,对珠三角空气质量有重要影响。低空稳定能量(E_w)能够较好地反映珠三角大气垂直扩散能力,珠三角AQI与500～800 m处气层稳定能量相关性较好,说明500～800 m气层是影响珠三角空气质量的关键气层,当珠三角该层稳定能量15 J/cm~2时,大气垂直扩散能力较弱,珠三角空气质量恶化的可能性较高。