喷淋塔的流体力学特性与脱硫效率研究

基于喷淋塔内脱硫过程中的流体力学数学模型,描述了湿式石灰石/石膏烟气脱硫法的脱硫效率与入口烟气SO2浓度、喷淋浆液中SO2浓度、烟气量、循环浆液量、钙硫摩尔比以及脱硫塔结构(截面积、吸收区高度等)的定量关系,重点分析了喷淋塔内液气比、烟气流速、吸收液的流量、喷嘴雾化性能、浆液pH值和烟气温度等参数,并阐述了这些因素对脱硫效率的影响.     

高超声速飞行器主动式气膜冷却防热技术研究

目的针对未来高超声速飞行器(飞行速度20 Ma),提出一种主动式气膜冷却防热技术,并计算验证其有效性。方法通过求解三维N-S方程组,采用PARK-1的5组分(N2,O2,N,O,NO)17方程有限速率化学反应模型,考虑了真实气体效应;针对典型的钝头体外形,在头部驻点处构造单个气膜冷却微孔,向外喷射冷却气体,计算了飞行马赫数为20、高度在30 km以下的气膜冷却效率。结果与无气膜冷却相比,有气膜冷却时,气膜孔附近等温壁面(300 K)热流密度的最高降幅约90%,冷却气体有效覆盖面积可达到约孔出口面积的10倍。结论气膜冷却在未来高超声速飞行器防热中具有广阔的应用前景。     

基于FLUENT和ADAMS 的环境实验室压力平衡窗联合仿真分析

目的提出针对环境实验室发动机地面开车试验压力平衡系统的压力平衡窗设计方案,研究压力平衡窗对于室内压力的作用情况,并验证优化设计方案。方法基于FLUENT及ADAMS技术,通过动力学及流体力学联合仿真分析得到不同结构作用下的流场变化情况。结果压力平衡窗窗体结构形式决定其动力学特性,压力平衡窗的动力学特性与其受力耦合作用影响环境实验室压力。结论联合仿真模拟结果可以清晰地描述流场变化情况,合理设计压力平衡窗可以有效地保证实验室内压力在规定范围内,所设计的压力平衡窗能够满足设计要求。     

内置涡核破碎翼旋风分离器内颗粒受力数值分析

内置涡核破碎翼旋风分离器具有维持较高效率同时降低阻力的特点。研究其内部颗粒受力情况对揭示其工作机理有重要意义。利用计算流体力学方法（CFD）,采用雷诺应力模型（RSM）模拟流场,在此基础上,应用拉格朗日离散化模型（DPM）对传统Lapple型旋风分离器加设涡核破碎翼前后的内部颗粒进行追踪,并对其进行受力分析。结果表明：内置涡核破碎翼旋风分离器在颗粒分离时间及受力在数值上均与传统分离器有所差别;涡核破碎翼叶片较短时,径向合力主要表现为向外,离心力占主导作用,利于颗粒收集;叶片较长时,颗粒受到气流扰动作用加剧,径向上的运动随机性增加从而不利于分离。     

加装导流板对立体循环一体化氧化沟(IODVC)流场的影响

流速分布不均导致立体循环一体化氧化沟（IODVC）出现污泥沉积等问题。利用计算流体力学（CFD）技术对IODVC进行了二维单相流模拟。研究中采用多重参考系模型来模拟曝气转刷的转动及沟内动力的来源,风扇模型来模拟水下推流器对水流的推动作用以及RNG k-ε模型来模拟氧化沟中流场的湍流变化,将模拟数据与实测数据进行拟合验证,再运用验证后的模型研究了加装导流板及其位置对IODVC内部流场的影响。结果表明,CFD模型能够较准确地模拟出IODVC沟道中液流速度分布及沿程变化,加装导流板及合理布设其位置可增加主沟内液流高速区所占比例,同时改善隔板背后的流速分布。因此,在弯道处加装导流板将有利于减少和防止沟道污泥沉积现象,对IODVC的优化设计及工程应用具有一定的指导意义。     

基于恶臭气体扩散数值模拟的垃圾中转站选址

城市垃圾中转站恶臭气体扩散问题是居民非常关注的焦点.采用计算流体力学方法对某拟建垃圾中转站和周围建筑物附近的流场和可能泄漏的恶臭气体的扩散进行了数值模拟,分析了不同风速和风向对流场结构和恶臭气体扩散特性的影响规律.结果表明:在相同风向不同风速下,无因次化流场结构基本相同;风速高时恶臭气体迅速扩散,不影响周围建筑物;接近...     

污水处理厂二沉池数值模型研究进展

数值模型模拟在污水处理厂二沉池设计、运行操作和优化方面具有无可替代的优势,对现有数值模型进行归纳与总结对实际应用中选择及建立模型至关重要。介绍了用于二沉池数值模拟的欧拉-拉格朗日模型、欧拉-欧拉模型和混合模型等多相模型的原理,对各模型的适用性进行阐述,总结其优点和不足;阐述了单相模型在污泥沉降中的应用原理,提出单相模型通过耦合单独的固相输运方程来描述污泥沉降运动规律,其在二沉池污泥浓度分布预测上优于多相模型;论述了污泥沉降速度模型研究现状,其中包含利用批量沉降试验的污泥间歇沉降模型和描述污水处理厂二沉池连续流污泥沉降模型;较为系统地综述了二沉池污泥负荷、几何结构、温度等因素对二沉池内水质模拟结果的影响;最后对污水处理厂二沉池数学模型的选择和沉降模型后续研究进行了展望。

     

复杂地形含硫气体扩散定量风险评价技术

为解决平原地区气体扩散难以准确反映复杂地形气体扩散的真实情况,本文采用地形数字高程模型和网格划分技术、流体动力学模型,运用具有自主知识产权的气体扩散风险软件进行分析和评价,研究复杂地形条件下气体扩散定量风险评价技术方法并通过风洞实验进行验证.结果表明:该定量风险评价技术能够客观真实地反映复杂地形条件下天然气泄漏扩散的风险.     

基于查表插值算法的高压CO2管道泄漏瞬态特性数值模拟

为准确高效地模拟高压CO₂管道泄漏的瞬态特性，基于Fluent仿真平台，利用用户自定义真实气体模型(User Defined Real Gas Model, UDRGM)和用户自定义函数(User Defined Function, UDF),结合查表法和双线性插值法建立CO₂的真实气体模型，并将压力驱动的Lee模型通过用户自定义函数嵌入Fluent求解器来模拟CO₂的非平衡相变过程，建立了高压CO₂管道泄漏的非平衡相变数值模型。通过与Botros等的试验数据进行对比分析，验证了该模型的准确性。在此基础上，对比了上述模拟方法与编译S-W(Span-Wagner)状态方程模拟方法的精度和效率，最后使用本模型研究了不同初始压力对高压CO₂管道泄漏瞬态特性的影响。结果表明：两种模拟方法精度接近，最大相差为7.37%,但提出的模拟方法效率明显优于编译S-W状态方程的模拟方法，计算时间相较缩短约86.9%;初始压力为11.27 MPa的最大总出口质量流量比4.36 MPa的大7.24 k...