水力旋流器三维数值模拟结构参数

介绍了一种用于油水分离的新型水力旋流器——轴向入口水力旋流器,与切向入口水力旋流器相比其结构更加紧凑,更适合于由多个水力旋流器单体构成的组合产品。同时,运用fluent软件对其油水分离情况进行了三维数值模拟,计算中采用rsm湍流模型、mixture两相流模型。数值计算结果表明,轴向入口水力旋流器具有良好油水分离效率,值得在石油行业的采油废水处理中进行应用和推广。

采用计算流体力学软件fluent6.3对三相旋流器结构参数和分离效率的关系进行了数值模拟研究,通过研究发现,调整结构参数,包括:溢流管径、溢流管插入深度、进料管结构、圆筒段结构和集砂桶的结构等,可以极大地提高水力旋流器的分离性能。为今后三相分离水力旋流器的设计、制造提供参考。

旋流器的定位不合理导致二段闭路磨矿细度控制始终不能达到理想效果，浮选回收率受到影响，旋流器的工作压力控制不稳，进而影响到重选回收率。

利用现有旋流器流场分析理论研究成果,针对常规水力旋流器存在的短路流等问题,提出在常规水力旋流器的基础上增设轴向零速包络面过滤网的结构改进思路,将常规的水力旋流器改进成为以旋流为主过滤分离为辅的新型分离设备,并对其合理性和可行性进行了理论上的分析论证,同时讨论了滤网对流场的影响以及相关的问题。

采用κ~ε双方程紊流模型模拟了带掺气槽岸边溢洪道具有大曲率水气交界面的水流流场,给出了溢洪道溢流堰、泄槽及挑流鼻坎的压力分布、流速分布等水力特性并对掺气槽掺气特性进行了定性分析.其中部分结果与模型试验结果吻合良好.对连续式和差动式两种不同坎型挑流鼻坎消能效果进行对比,给出各自预挖坑底板紊动能分布,结果表明多股水舌消能效果优于单股水舌,可为挑流坎型优化设计提供参考.

介绍了一种适合超细粒子分级的新型过滤式水力旋流器,它在增加处理量、降低能耗、适应性等方面都优于传统的小直径水力旋流器。

根据作者提出的水力旋流器分离过程中工作流体呈组合螺线涡或由其简化的组合涡中的最大切线速度轨迹特征,导出生产能力、分离粒度和基本直径3个基本公式,编制出水力旋流器选型计算新程序,并用生产实例印证了该程序的适应性和可靠性,供读者在实际工作中参考或应用。

地铁车站端头井结构受力三维数值模拟

利用标准k-ε双方程湍流模型,采用vof法追踪自由水面,应用瞬态piso算法求解压力速度耦合的方法,采用结构化网格并在溢流坝顶进行网格加密,模拟计算了七孔溢洪道流场的三维水力特性,得到了设计工况的泄流能力、水面曲线、速度场。通过物理模型试验验证,两者结果吻合较好。

水力旋流器是一种应用于非均匀相混合物分离的设备,通常应用于污水处理系统的一级除油设备,利用油水密度差在离心力的作用下将油水进行分离.由于其理论处理效率高、占地空间小的优点在海上采油平台中广泛使用.但目前在渤海地区内无成功使用的案例,在实际应用当中发现其处理效果不明显,而且含油污水的排量较大对平台的排放系统产生巨大的压力,增加现场工作量,大多数基本处于停用状态.锦州25-1南油气田通过对水力旋流器现场调试和数据分析找出影响水力旋流器处理效果的因素,对水力旋流器系统进行了优化改造,通过现场调试,大幅提高了水力旋流器的处理效率.

本文采用数值模拟方法预测由近地三维流动风引起的建筑物的表面风压。文中运用一种扩展的ｋ－ε紊流封闭模型，导得了稳态流动风的统一形式的控制微分方程。采用控制容积法对微分方程作了离散，ｓｉｍｐｌｅｃ压力校正迭代算法实现了非线性离散化方程的求解。实例计算与分析比较表明，本文的模拟方法改善了对建筑物侧风面和顶面风压值的预测。

建立包括双线盾构隧道、冻土帷幕、联络通道以及泵房在内的三维数值模型,模拟了地层冻结、联络通道开挖和支护的整个过程。分析了联络通道以及泵房开挖对冻土帷幕、初支护和主隧道的影响。从而,确定了初支护及冻土帷幕的受力最不利位置和发生最大变形的位置,并提出相应的控制指标。

针对突扩跌坎应用于高速泄流的深孔中其破坏原因众说不一的问题,通过对亭子口水利枢纽底孔突扩方案的三维数值模拟研究,分析了突扩跌坎型的压强分布、流速分布、底空腔和侧空腔的形态及整个流态分布,并进行了物理模型试验验证。结果表明,该突扩跌坎方案布局合理、有效,且物理模型试验与数值模拟结果吻合。

运用三维变密度不可压计算流体力学方法对微型y形冲击射流进行流动结构研究.结果表明:入射角度和入射速度是影响流场结构和混合效果的两个重要因素,分别存在有最佳入射角度和入射速度.我们发现在射流角度等于90°、射流速度为中速时,其流场结构最利于混合,因为此时射流的接触面积最大.另外,射流速度越大,其分割强度值也越大,因此混合性能也越差.当速度太大时,会使两股流体的接触面破碎而散落在空间中,使其不再接触,因此对分子间的扩散和混合不利.

利用fluent数值模拟软件在不同模型条件下对先排矸三产品重介质旋流器的流场进行了数值模拟,得到了相应的密度、压力、轴向速度剖面,通过数值比较,分析研究了先排矸三产品重介质旋流器结构参数对流场影响的趋势,为旋流器参数优化奠定了基础。

采用rngκ-ε紊流模型和vof方法对某工程带斜切型挑坎的溢洪道水力特性进行了三维数值模拟研究,详细描述了斜切型挑坎处的流速、压强等重要特性的分布规律,分析了挑射水舌挑距、入水速度等参数特点,指出挑射水股将偏向左侧河道中心位置,减轻对右岸河床的冲刷。将部分结果与试验对比,符合良好,验证了数值方法的准确性,可为挑坎体型优化设计提供重要的参考依据。

文章在分析影响水力旋流器分级效率因数的基础上,提出通过降低底流中细粒级含量来增大旋流器的分级效率的方法,并对旋流器做了一些改进。新型旋流器采用加冲洗水的方式对矿浆进行二次分级,利用独特的底流口旋转筛分分级技术对底流进行三次分级,减少底流中细粒含量,以满足高效分级的要求。

利用rsm模型模拟计算三维水力旋流器模型,分析了计算结果,并且与相关文献比较后认为:三维模型模拟水力旋流器具有一定的可行性,而二维轴对称模型与实际有一定的差距。

本文采用数值模拟方法预测由近地三维流动风引起的建筑物的表面风压。文中运用一种扩展的ｋ－ε紊流封闭模型，导得了稳态流动风的统一形式的控制微分方程。采用控制容积法对微分方程作了离散，ｓｉｍｐｌｅｃ压力校正迭代算法实现了非线性离散化方程的求解。实例计算与分析比较表明，本文的模拟方法改善了对建筑物侧风面和顶面风压值的预测。

利用cfd软件fluent对多级导叶式清水离心泵的内部流场进行了数值模拟,得出了叶轮及导叶内部流道的速度和压力分布规律,并发现了叶轮进口回流,出口的二次流动特征等叶轮内部流动的细节,导叶出口区产生了一个低压区等流动特征。然后根据自编计算软件利用计算得到的速度场数据计算出泵的扬程、功率、效率和流量之间的关系曲线,并与试验数据进行了比较。结果表明:在设计工况附近,预测值与试验值吻合较好,在其它工况点,特别是小流量工况点,误差较大。

本文根据支流改道工程河道水流的特点结合通航水流条件研究特性,建立三维河道数学模型,对某水电站支流改道工程对下游通航水流条件影响进行了数值模拟研究,研究成果表明:支流改道后,隧洞出口水流对下游航道的影响范围有限,仅对出口附近局部区域内水流存在一定影响,且其水位、流速、流向变化值较小,支流改道工程对下游引航道及其连接段的水流条件无明显影响,由于数模中支流出口水流采用断面流速不均匀系数来概化模拟隧洞出口水流,所以建议设计在支流出口处加设消力墩等措施使隧洞出流与主河道水流平顺衔接,增加工程安全裕度。

应用商业软件fluent6.2对600mw超临界汽轮机组的调节阀流场进行了全三维流动分析。利用ug实体建模软件对调节阀进行三维成型,通过gambit网格划分软件对区域进行非结构化网格划分。在三维数值计算中,模拟分析了调节阀在100%、50%和30%三个工况开度下的流场特性。计算结果表明,由阀碟与阀座组成的环型通道是决定调节阀的主控通流能力、流场特性和稳定性三项气动性能的关键部位。文中所研究的调节阀的阀碟采用了内凹型设计,汽流自喉部喷射后,迅速脱离阀碟,并在阀座的曲线收敛段形成附着流,避免了流经阀碟表面的周向流体的过早掺混带来的能量损失。阀碟独特的结构设计使得调节阀在各种工况开度下有着较稳定的流动状态。