切向速度
- 軸流式分離器的結構開發(fā)及綜合性能評估
2)內通道對切向速度的影響切向速度是衡量分離器分離效果重要參數(shù)之一。圖6顯示了不同結構的切向速度云圖。流體流過導葉后出現(xiàn)切向速度,在內通道之前的結構A與結構B的切向速度差別不大,但是A中的切向速度更加均勻,這表明內通道能夠防止外部自由渦向中間的準壓迫渦偏斜,從而避免自由渦中裹挾的顆粒進入到中部流場。A中流體在流過內通道時產生黏性摩擦,同時在流過內通道的局部區(qū)域時,流體質點間發(fā)生劇烈的摩擦和動量交換,這會消耗流體的機械能,所以流過內通道的切向速度較B衰減嚴重
機械制造與自動化 2023年6期2024-01-03
- 連接管道直徑等參數(shù)對旋風分離器性能的影響*
接管道直徑對切向速度的影響氣流切向速度是影響最大的速度分量,切向速度越大,對顆粒產生的切向曳力也越大,帶動顆粒在分離器內部發(fā)生旋轉,在離心力的作用下與分離器內壁發(fā)生接觸減速,最終達到分離的目的。6組分離器的切向速度分布云圖如圖5所示。圖5 6組分離器的切向速度分布云圖從圖5中可以看出:兩級旋風分離器的切向速度分布都是蘭金渦結構,外部為準自由渦,內部為準強制渦[14]。6組分離器的渦核下部擺動基本相同,說明連接管道直徑變化不會對渦核擺動幅度產生影響。隨著連接
機電工程 2023年10期2023-10-26
- 基于CFD-PBM模型的井下油水旋流分離器結構優(yōu)選*
理量對旋流場切向速度的影響由于速度場中對油滴破碎作用和分離效率影響最大的為切向速度，所以對5種流量工況下的切向速度進行分析，切向速度分布如圖4所示。z1為大錐段z=-60 mm處沿徑向分布的切向速度分布，z2為小錐段z=-160 mm處沿徑向分布的切向速度分布。從圖4可以看出，大、小錐段切向速度對稱分布，出現(xiàn)了明顯的最大切向速度分布區(qū)域。最大速度以內，為準強制渦區(qū)，切向速度隨半徑增加近似線性增大；最大速度以外，為準自由渦分布，切向速度隨半徑減小而增大，符合
石油機械 2023年6期2023-07-12
- 高速直齒輪齒面有限元網格精準離散方法
嚙合位置處的切向速度;圓柱滾子垂直向下的壓力F代表齒面嚙合位置處的法向載荷;b代表齒寬。圖1 圓柱滾子曲面接觸模型簡圖2 直齒輪嚙合幾何分析圓柱滾子曲面接觸模型能精準模擬高線速直齒圓柱齒輪齒面嚙合的前提是對其施加準確的邊界條件以及設置合理的幾何參數(shù),其中包括圓柱滾子的曲率半徑、轉速以及垂直載荷,而這些邊界條件和幾何參數(shù)的值與高線速直齒圓柱齒輪的齒面曲率半徑、齒面切向速度、相對滑移速度以及齒面法向載荷的大小密切相關。本課題組根據(jù)直齒圓柱齒輪漸開線齒廓的嚙合過
重慶理工大學學報(自然科學) 2023年3期2023-04-11
- 旋流反應器流動與壓降對誘導結構面積的響應特性
m/s時，切向速度和軸向速度的試驗與模擬結果在反應器1/2處的對比，模擬與試驗結果分布規(guī)律基本一致，均方根誤差（RMSE）分別為0.24和0.29，在可接受范圍內，因此本文采用RSM模型是可行的。圖2 模擬的驗證Fig.2 Validation of the simulation對旋流反應器B進行網格精度分析，網格數(shù)分別取187 654（稀疏），207 230（中等），244 826（精密），以進口速度為10 m/s為例，可以發(fā)現(xiàn)中等和精密網格相較于稀疏
流體機械 2022年10期2022-12-07
- 鉆井液離心機進料腔的優(yōu)化設計
得到可以消除切向速度滯后、減小分布不均和提高分離效率的加速型離心機。1 計算模型加速裝置是焊接在沉降式離心機進料腔內用于布料的部件，加速葉輪直接焊接在螺旋推料器內腔，葉輪的后蓋板即為進料腔的后蓋板，離心機結構和鉆井液參數(shù)如表1 所示[2]。其中螺旋推料器由電機同步帶動，而轉鼓則由電機通過變速器變速再轉動。表1 計算模型主要參數(shù)為了簡化計算，前期篩選葉片參數(shù)時，直接對加速裝置的進料腔流場模型進行計算，確定葉片參數(shù)后，再使用整體離心機流場進行分析。對常規(guī)型和加
化工裝備技術 2022年5期2022-11-08
- 旋風分離器內氣相旋轉流不穩(wěn)定性的實驗研究
[1-3]。切向速度的分布表明流場是內外雙旋渦的Rankine結構[4-5]。這種旋轉流固有旋轉的不穩(wěn)定，表現(xiàn)為流場的瞬時速度隨時間的脈動變化，這是旋轉流的偏心擺動造成的，即旋轉流旋轉中心圍繞著旋風分離器幾何中心的偏心旋轉[6-10]。以往的實驗測量[11-15]和數(shù)值模擬[16-21]均已表明這種旋轉流存在的擺動特性，歸結為旋風分離器非對稱的入口結構，或旋進渦核（precessing vortex core，PVC）的不穩(wěn)定性，并給出擺動頻率的計算式f=
化工學報 2022年7期2022-08-10
- 旋風分離器內氣相旋轉流動態(tài)特性分析與表征
分離器流場的切向速度是表征旋轉流動態(tài)特性的主要參數(shù)，為此，測量參數(shù)選擇瞬時切向速度和瞬時壓力。實驗裝置由實驗系統(tǒng)和測量系統(tǒng)組成，見圖1。實驗系統(tǒng)為直徑為100mm 的PV型旋風分離器。實驗采用吸風負壓操作，介質為常溫空氣，通過離心風機由旋風分離器的入口吸入空氣，在旋風分離器內形成旋轉流，最后經過升氣管排出。為保證旋風分離器進氣平穩(wěn)，在出口管路與離心風機間設立穩(wěn)壓罐。采用皮托管和閘閥對空氣流量進行測量和調控，設定旋風分離器的入口氣速=6.8m/s。圖1 旋風
化工進展 2022年7期2022-08-01
- 導流錐對新型動態(tài)氣流分級機內流場的影響研究
對徑向速度與切向速度的影響顆粒分級主要發(fā)生在轉籠外表面附近的區(qū)域。在分級區(qū)域中的切割粒徑 (D50) 可通過以下公式得到：式中：CD為阻力系數(shù)；ρg為氣體密度；R為轉籠半徑；vr為徑向速度；ρp為顆粒密度；vt為切向速度。從式 (1) 可以得到，當徑向速度與切向速度在合理范圍內且分布均勻時，在分級面內能得到恒定的切割粒徑。故有必要對分級室與轉籠區(qū)域的徑向速度與切向速度進行分析。2.2.1 徑向速度徑向速度分布云圖如圖 4 所示。如圖 4(a)、(b)所示，
礦山機械 2022年7期2022-08-01
- 新型旋流-顆粒床耦合分離設備的三維氣相流場分布
80°區(qū)間內切向速度增大，靜壓減小，而在180°～360°區(qū)間內切向速度減小，靜壓增大。宋健斐等[7]采用雷諾應力模型(RSM)對蝸殼式旋風分離器內部流場進行數(shù)值模擬，結果表明，非軸對稱入口結構導致內部氣相流場呈非軸對稱，且在排氣管入口處非軸對稱特性更為明顯。Xiang等[8]采用數(shù)值模擬的方法對不同高度旋風分離器的內部流場進行研究，發(fā)現(xiàn)筒體段和錐體段的切向速度差異并不顯著，錐體段未因橫截面積的減小而發(fā)生加速現(xiàn)象。切向速度在筒體段沿軸向高度向下略有降低，而
石油煉制與化工 2022年6期2022-06-21
- 特高含水下雙錐型旋流分離器內油水兩相流流動特性研究*
跡圖3.2 切向速度分布圖4為溢流口直徑為d0=4 mm時的切向速度分布圖。如圖4(a)和圖4(b)所示，在特高含水情況下，切向速度整體呈準自由渦流運動，并從分離器壁到中心不斷增大。如圖4(c)所示，切向速度從分離器壁身到中心不斷增大，當增大到11.8 m/s左右，切向速度開始迅速衰減，當回轉半徑為0時，切向速度接近于0 m/s；；從不同位置截面的曲線圖對比可以看出，切向速度整體隨著z值的增大而減小。圖4 切向速度分布圖3.3 溢流口直徑與切向速度的關系圖
石油管材與儀器 2022年3期2022-06-10
- 熱傳導對橫截面不同的直管道中Kelvin-Helmholtz 不穩(wěn)定性的影響*
體的界面相對切向速度會隨著波數(shù)的增加先增加后減小,并且小的界面熱傳導系數(shù)導致相對切向速度隨波數(shù)的減小更多,不同于橫截面相同的直管道結果.另外,熱傳導會提高KHI 的增長率,與橫截面相同的直管道一致.研究結果可以為實際管道中流體不穩(wěn)定性的分析以及管道的通風設計和供暖等工程研究提供一定參考.1 引言流體不穩(wěn)定性是流體力學的一個基本問題,通常發(fā)生在不同流體或者同種流體不同密度的界面.常見的界面不穩(wěn)定性有Reyleigh-Taylor 不穩(wěn)定性(RTI)[1,2]
物理學報 2022年9期2022-05-26
- 四參數(shù)模式鉆井液在旋流器內的數(shù)值模擬分析
但冪律流體的切向速度小于水的［7］。 劉洪斌等分別使用四參數(shù)流體、冪律流體和水作為流體介質，通過CFD數(shù)值模擬方法對比分析了流體的旋流特性，得出了相似的結論，非牛頓流體的靜壓力與軸向速度要大于牛頓流體的， 其切向速度小于牛頓流體的； 四參數(shù)流體靜壓與切向速度均小于冪律流體，零軸速包絡面更靠近壁面［8］。這些分析都是針對在旋流器相同位置的旋流特性， 但不同的物性參數(shù)和操作參數(shù)均使在旋流器相同位置計算出的旋流特征分布并不一致。 因此在分析不同性質時，選取相應計
化工機械 2022年2期2022-05-25
- 旋風分離器入口上側收縮角對流場影響研究
5%，但是，切向速度高于傳統(tǒng)旋風分離器，改善了旋風分離器的分離性能。Qian 等人[9]對不同入口截面角旋風分離器的分離效率和內部流場進行了研究，結果表明入口截面角雖然提高了顆粒分離效率，但卻破壞了旋風分離器內部流場的對稱性。杜慧娟等[10]研究了入口側面收縮角度對旋風分離器分離性能的影響，研究結果表明當入口流量一定時，切向速度隨著收縮角度的增大而增大，分離效率先逐漸升高再逐漸下降，但是氣流場的不對稱性隨入口收縮角的增大而增大。綜上所述，入口結構的優(yōu)化雖然
熱力發(fā)電 2022年4期2022-04-30
- 粉塵的狀況影響因素
由旋轉氣流的切向速度所產生的離心力，使粉塵受到向外的推移作用；另一個是由旋轉氣流的徑向速度所產生的向心力，使粉塵受到向內的推移作用。在內、外旋流的交界面上，如果切向速度產生的離心力大于徑向速度產生的向心力，則粉塵在慣性離心力的推動下向外壁移動，從而被分離出來；如果切向速度產生的離心力小于徑向速度產生的向心力，則粉塵在向心力的推動下進入內旋流，最后經排風管排出。如果切向速度產生的離心力等于徑向速度產生的向心力，即作用在粉塵顆粒上的外力等于零，從理論上講，粉塵
糧食加工 2021年6期2021-12-03
- 旋流分離器內流動特性的模擬分析研究
算結果及分析切向速度和軸向速度是旋流分離器內部流場的兩個重要參數(shù)。切向速度使顆粒具有離心力而分離，而軸向速度則吹著顆粒向灰斗流動而將其捕獲。切向速度和軸向速度反映了旋流分離器內部氣流的流動特性，因此文章著重分析氣流的切向速度和軸向速度，并將模擬值與文獻[6]中的試驗數(shù)據(jù)進行對比和分析。圖2為非穩(wěn)態(tài)下對氣相流場采用采用LES模型得到的速度矢量分布。圖2 非穩(wěn)態(tài)下的速度矢量分布Fig.2 Velocity vector distribution in unst
鹽科學與化工 2021年6期2021-07-22
- 氣浮旋流一體化油水分離器結構選型模擬研究
截面軸線上的切向速度如圖2所示。從圖2可以看出，當網格總數(shù)增加到1 052 134后，繼續(xù)增加網格至1 441 259，切向速度隨徑向位置的變化曲線幾乎重合，表明網格數(shù)量增加至100萬后，持續(xù)增加網格數(shù)量對模擬結果幾乎不產生影響，因此，后續(xù)不同結構網格總數(shù)均保持在100萬左右。圖1 模型結構網格劃分圖2 不同網格數(shù)量模型相同位置切向速度變化2 不同結構單相流場分析表1表示兩種國內外不同水力旋流氣浮一體化油水分離設備結構尺寸數(shù)據(jù)，通過分離器內部單相流場的分析
安全、健康和環(huán)境 2021年5期2021-06-19
- 錐體錐角變化對旋風分離器性能的影響
的軸向速度和切向速度與實驗的進行對比驗證。Hoekstr等利用測速儀測量了旋風分離器內部流場的速度；本文數(shù)值模擬采用與文獻[2]實驗建立相同條件(幾何尺寸，進口速度)，并與之進行對比。圖2為距離排塵口942.5 mm處截面的無量綱切向速度與軸向速度的數(shù)值模擬結果與LDA實驗測量值的對比。實驗值與數(shù)值模擬的軸向速度、切向速度值基本吻合，該湍流模型和數(shù)值計算方法用來模擬旋風分離器的流場，其誤差結果范圍可接受[12]。圖2 旋風分離器數(shù)值模擬值與實驗值對比結果3
現(xiàn)代機械 2021年1期2021-03-15
- 井下渦流工具結構參數(shù)優(yōu)化
括液相分布、切向速度、軸向速度三個方面。通過建立渦流氣液兩相流場模型，采用數(shù)值模擬方法研究各結構參數(shù)分別對井筒氣液條件的影響；建立正交試驗方案，研究了不同氣液條件下渦流工具最優(yōu)結構參數(shù)組合，分析渦流工具結構參數(shù)對攜液效果影響的程度，為現(xiàn)場渦流工具結構參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。1 渦流工具流場模擬渦流工具主要由導向腔、渦流變速體、投撈魚頭三部分組成。導向腔的作用是改變氣液兩相流動狀態(tài)，使之流入渦流變速體，渦流變速體是渦流工具的核心部位，渦流工具的作用效果通過渦流變速
科學技術與工程 2020年30期2020-12-04
- 防返混圓臺對旋風分離器性能的影響
段內部流場的切向速度和軸向速度影響較小，但對灰斗內的速度流場影響較大，隨防返混圓臺底面積逐漸變小，灰斗內的切向速度和軸向速度逐漸變大，相對應壓降和切割粒徑逐漸減小。增加了防返混圓臺，使灰斗內的切向速度和軸向速度都減小，有利于抑制返混現(xiàn)象。旋風分離器；速度流場；壓降；分離效率一般結構的旋風分離器內，由于離心力的作用，顆粒緊靠器壁處下行，最終沉淀到灰斗內，但不可避免的是有一部分氣流進入灰斗后，再返會分離器內，而這部分返混氣體會帶走已經分離的粉塵顆粒，最終導致分
遼寧化工 2020年9期2020-09-30
- 基于Ward模型的低成本人造龍卷風發(fā)生裝置及渦旋參量的三維測量
為渦旋的最大切向速度，c1和c2為調幅參量，χ的取值范圍為0.4～0.6.Rankine渦模型是只討論切向速度的渦旋模型. 只存在切向速度的流體無法形成渦旋，因此該模型在實際中并不存在[10]. 該模型雖無法反映龍卷風的全貌. 但對于切向速度的描述是符合實際渦旋特征的. 在本實驗中，將Rankine模型與實測龍卷風速度的切向分布進行分析比較，可驗證該方案的科學性及實驗結果的合理性.1.3 渦流比渦流比是可以表征龍卷風風場特征的無量綱參量. 在本實驗中用渦流
物理實驗 2020年8期2020-09-18
- 噴油壓縮機用旋風式油氣分離器筒體尺寸設計方法
渦氣體的平均切向速度，m/sH*——有效分離高度，m將式（1）變形，得到式（2）式（2）說明：要分離一定的臨界粒徑，外旋渦的平均切向速度需要大于一定值，將該值稱為臨界切向速度。2.2 平均切向速度準自由渦模型是計算切向速度的簡單方法，由Alexander[2]提出，切向速度隨半徑的變化如下式中 C——常數(shù)n——切向速度指數(shù)認為外旋渦切向速度近似是線性關系，得到平均切向速度的計算公式為圖1 旋風式油氣分離器結構示意圖式中 vin——入口速度，m/sL——外旋
壓縮機技術 2020年3期2020-07-26
- 雙旋流耦合式旋流反應器內切向速度分布研究
離心力場，而切向速度大小決定了反應器內離心力場強度及其分布情況。比如，若切向速度過大，雖然分散相越易破碎成小液滴進而提高兩相接觸混合，但分散相粒度越小則不利于兩相的分離。由此可見，深入研究切向速度分布對明確雙旋流耦合式旋流反應器內混合與分離過程耦合程度具有重要指導意義。雙旋流耦合式旋流反應器內流場極為復雜，很難通過試驗手段準確測量其內流場及停留時間分布，而計算流體力學CFD［7-10］的飛速發(fā)展則為湍流場以及旋流反應器的研究提供了一種新的手段。王圓等［18
流體機械 2020年4期2020-05-12
- 基于RSM 模型的油-水旋流器單相流場特性模擬研究
動，在壁面上切向速度為0，液體與壁面無滑移；在法線方向上，液體速度都為0。尤其在近壁面根據(jù)邊界層理論，由于黏性力的作用，對于本文所選的水，設定為無滑移條件，壁面邊界條件為［16］：各組分的尺寸沒有發(fā)生變化。1.4 模擬過程及分析選擇雷諾應力模型進行模擬，在邊界條件設置好的情況下，殘差數(shù)量級設為10-6，經過1 800步的迭代，方程收斂。殘差收斂過程如圖2所示。由圖2可知，各個參數(shù)隨著迭代次數(shù)的不斷增加，殘差也不斷減小，并且下降曲線也比較平滑，證明了模擬過程
石油礦場機械 2020年2期2020-04-13
- 龍卷風風場的數(shù)值模擬研究
卷風旋渦內的切向速度和徑向速度的剖面.基于Ying等[5]的理念，Ward[6]在模擬器頂部安裝了控制風機來產生上升氣流，開發(fā)出了應用最廣的Ward型龍卷風模擬裝置，此模擬器考慮了徑向入流與切向環(huán)流的比例引起的龍卷風單渦結構變化，并預測了多渦結構的可能，較好地重現(xiàn)了實際龍卷風的結構.基于Ward型模擬系統(tǒng)，較多學者開展了對龍卷風旋渦結構的物理試驗研究[7-11].美國愛荷華州立大學的Haan等[12]基于Ward型模擬器的設計理念，將導流板設置在模擬器的頂
同濟大學學報（自然科學版） 2019年11期2019-12-02
- 宏觀速度對適應系數(shù)的影響規(guī)律研究*
應系數(shù)隨宏觀切向速度和宏觀法向速度的變化規(guī)律.結果顯示,適應系數(shù)對于氣體的宏觀速度和表面粗糙度均表現(xiàn)出了很強的相關性.切向速度的增大使得氣體分子與表面的作用時間縮短,適應系數(shù)減小,對于氣固適應有消極的作用.當切向速度較大時會發(fā)生動量由切向向法向轉移的情況.法向速度的增大對于光滑表面而言有助于氣體分子與表面的動量和能量適應,對于粗糙表面而言卻呈現(xiàn)相反的規(guī)律.1 引 言由于稀薄氣體流動在微納機電系統(tǒng)、真空技術、航天工程以及過程工藝比如多相催化、氣體分離薄膜等方
物理學報 2019年22期2019-11-28
- 兩級串聯(lián)旋風分離器不同連接通道截面積對流場及性能的影響
的減小，最大切向速度逐漸增大；K7.85+K6.28 組的一、二級串聯(lián)旋風分離器的切向速度云圖呈現(xiàn)一、二級切向速度值大小基本一致，在 K7.85+K7.85 組和 K7.85+K10.47 組的一、二級旋風分離器切向速度云圖中，第二級旋風分離器的切向速度比第一級旋風分離器的切向速度大。圖6 一、二級串聯(lián)旋風分離器的切向速度流場云圖一、二級旋風分離器筒體段S線上的切向速度曲線如圖7所示，由圖7可知，3組兩級串聯(lián)旋風分離器的二級旋風分離器的切向速度均大于一級旋
石油工程建設 2019年5期2019-11-02
- 電場強化旋流分離裝置的內部流場分析*
裝置內部流體切向速度、軸向速度和靜壓力的分布，進一步揭示電場強化旋流離心分離規(guī)律，從而為裝置操作參數(shù)選擇及其工程化應用提供指導。1 模型與計算1.1 構建模型電場強化裝置結構示意圖如圖1。電場強化旋流離心破乳脫水裝置由溢流管、絕緣套、法蘭、進油口、密封圈、旋流室、大錐段等部分組成。溢流管接入電源正極并對其伸出部分做絕緣處理，旋流室外表面接地作為負極，在旋流室中產成高壓電場?？紤]到流場對稱性和穩(wěn)定性等因素，本體模型采用雙切向進液式結構[12]，電場強化裝置本
重慶工商大學學報（自然科學版） 2019年2期2019-04-11
- 軸流導葉旋流分離器數(shù)值模擬
的跟蹤霧滴的切向速度與軸向速度，得出其速度分布。軸流導葉旋流分離器導葉下方的環(huán)形空間每間隔2mm測一個點的數(shù)據(jù)，軸流導葉旋流分離器筒體段與椎體段間隔3mm測量一個點的數(shù)據(jù)而由于集液槽直徑大，集液槽每間隔5mm測量一個點的數(shù)據(jù)。每個點測量1000次取平均值作為此點測量值。同理利用五孔探針得到各截面各個點的壓力分布。同數(shù)值模擬計算得到的各截面速度壓力的數(shù)值進行對比分析。2 切向速度對比圖3為軸流導葉旋流分離器切向速度分布圖，由圖3可以看出氣液相進料經過軸流導葉
山東化工 2018年14期2018-03-18
- 基于LES方法的壁面旋轉旋流分離器內流特性的研究
布，特別是對切向速度的預報尤為精確。王尊策等采用標準Smagorinsky模型對28 mm Thew型旋流器內的單向流場進行了大渦模擬研究［4］，結果表明，大渦模擬在切向速度的預測較雷諾平均法有著明顯的優(yōu)勢，但軸向速度預測精度較差。劉難生等采用大渦模擬方法，研究了繞軸旋轉圓管內的湍流流動特性，與相應的直接模擬結果和試驗數(shù)據(jù)進行了對比驗證也得到了較好的效果［5］；崔桂香和許春曉等也通過直接模擬研究了旋轉槽道湍流中旋轉數(shù)對雷諾應力輸運的影響［6］。而基于LES
流體機械 2017年8期2018-01-25
- 水力旋流器旋流運動的格子Boltzmann模擬
cm處的平均切向速度分布進行對比，對比結果如圖2所示。其中速度值進行了無量綱處理，下文處理方式一致，不再贅述。圖2 截面X=31.7 cm處平均切向速度分布Fig.2 Average tangential velocity profiles at X=31.7 cm經過對比，1 430萬和2 000萬網格量的模型計算結果比較接近，最大相差8.4%?？紤]到計算時長的影響，本文研究選擇1 430萬網格量的計算模型，其中計算網格步長δx=1.2 mm，時間步長δ
哈爾濱工程大學學報 2017年12期2018-01-15
- 集灰口結構對旋風分離器性能影響分析
種分離器內部切向速度分布、軸向速度分布、靜壓的分布情況十分相似，只有III型分離器的流場略有不同，最大切向速度略低于其他的分離器；軸向速度分布呈現(xiàn)倒“V”形，其他三種分布呈現(xiàn)“M”形；50%切割粒徑與I型分離器比較都有所降低。通過理論分析，可知集灰口連接料腿、灰箱會改變分離器的分離特性。旋風分離器；數(shù)值模擬；集灰口結構旋風分離器結構簡單，造價經濟，適用范圍廣泛，但其內部流場復雜，受幾何尺寸影響較大。切向入口形式的旋風分離器最為常見。目前對旋風分離器模擬所采
黑龍江電力 2017年3期2017-08-07
- 180°方形截面彎管內流動特性研究*
耗散。3.2切向速度分布流體在彎管內流動，速度變化主要是切向速度的變化。流體沿進口直管段進入彎曲部分后，由于受管道彎曲的作用，產生朝向外側的離心力，而產生的離心力使得徑向壓力分布發(fā)生變化，呈現(xiàn)出徑向壓力梯度。將彎管中心XOZ截面不同角度徑向方向上的切向速度值模擬曲線匯集在圖5中，可觀察到：在0°截面，切向速度分布開始發(fā)生變化；在0～60°之間，內壁附近切向速度逐步升高，外壁附近的切向速度逐步降低。而流體在60°截面前后切向速度的變化則完全相反；在60～18
化工機械 2016年2期2016-12-25
- 粉煤熱解系統(tǒng)旋風分離器流場的數(shù)值模擬研究
旋風分離器的切向速度分布、軸向速度分布及流場湍流結構的模擬分析說明，通過該數(shù)值模擬方法能夠得到合理的流場分布規(guī)律，這為后續(xù)的顆粒場模擬奠定了基礎。粉煤熱解；旋風分離器；數(shù)值模擬；湍流模型隨著煤炭開采機械化程度的提高，粉煤產量在逐年增加，目前其產量占煤炭總產量的80%左右。熱解是煤炭分質高效清潔轉化利用的重要手段之一，粉煤熱解后可產出清潔的氣、固、液三種產品，能夠實現(xiàn)對煤炭不同成分的分質利用[1]，因此以粉煤為原料的熱解工藝必將成為研究與應用的熱點。國內外開
選煤技術 2016年1期2016-12-19
- 工藝參數(shù)對AA6063摩擦堆焊涂層的影響
度、軸向力和切向速度是對涂層物理尺寸最顯著的影響因素，當涂層寬度增加時涂層厚度將減小。此外，當部件扭矩較低或較高時，涂層的寬度和厚度更高；當扭矩適中時，則分為2種情況，受力越高時涂層的寬度越大、厚度越薄，受力越低時寬度和厚度都變小。軸向力、切向速度和主軸轉速之間是相互影響的。切向速度導致涂層寬度和厚度增加，但其它方面的作用將減少這種影響。同時，在較窄的參數(shù)范圍內才能得到較好的鍍層，并有形成脆性金屬化合物傾向。計算結果顯示，當熱輸入?yún)?shù)組合為67.1J/mm
汽車文摘 2016年6期2016-12-07
- Highly Efficient and Selective Removal of Pb(II)ions by Sulfur-Containing Calcium Phosphate Nanoparticles
力梯度和最大切向速度，有利于固液分離從而提高分離效率。[5]H.Bedelean,A.Maicaneanu,S.Burca,and M.Stanca, Clay Miner.44,487(2009).[6]M.Ceglowski and G.Schroeder,Chem.Eng.J.259, 885(2015).[7]L.Largitte,T.Brudey,T.Tant,P.C.Dumesnil,and P.Lodewyckx,Micropor.Mesop
- 新型環(huán)流預汽提組合旋流快分系統(tǒng)氣相流動的試驗研究*
討論2.1 切向速度2.1.1 不同噴出速度和結構的切向速度旋流快分器內切向速度在3個速度分量中數(shù)值最大，是使顆粒獲得離心力的動力。含有催化劑顆粒的氣體由旋流頭噴出口噴出后作旋轉運動，催化劑顆粒在離心力的作用下從氣流中分離出來向封閉罩邊壁運動，同時在軸向速度的作用下進入下旋區(qū)。因而切向速度在氣固分離過程中起主導作用，增加切向速度可以提高顆粒的離心力，有益于分離。以A截面為例，同一尺寸的旋流頭結構在不同的旋流頭噴出口噴出速度下無量綱切向速度重合，并且受截面的
新技術新工藝 2016年8期2016-11-11
- 不同偏心度的環(huán)空渦動流場特性
的變化對環(huán)空切向速度剖面與合速度剖面的影響。通過對模擬數(shù)據(jù)的對比分析，發(fā)現(xiàn)不同公轉方向下環(huán)空流場分布截然不同，正向公轉時切向速度在環(huán)空寬間隙處隨著公轉速度、自轉速度和偏心度增大正向增大；反向公轉時會出現(xiàn)二次流，切向速度在環(huán)空寬間隙處隨偏心度的減小整體反向減小，同時二次流趨勢越明顯，摩阻壓耗越大。合理應用這些規(guī)律有助于完善現(xiàn)有鉆井水力學理論，更好地揭示井下環(huán)空流場特性，并為鉆井水力參數(shù)優(yōu)化設計提供有效的理論指導。渦動；環(huán)空；赫巴流體；摩阻壓耗；數(shù)值模擬；流場
石油鉆采工藝 2016年2期2016-07-21
- 簡單數(shù)學關系在大型船舶操縱中的 應用
轉頭角速度 切向速度0 引言在通常情況下，引航員長期在一個港口工作，通過不斷的經驗積累，練就了非凡的對船舶運動狀態(tài)的視覺感知能力，依靠這種能力就可以做到安全引領船舶，包括靠離泊操縱。但是這種感知能力（俗稱感覺），在錯綜復雜的引航環(huán)境及個人情緒的影響下，有可能會出現(xiàn)偏差。在不斷發(fā)展的電航儀器的支持下（特別是雷達技術的發(fā)展），使船舶操縱者更能把握船舶的真實運動狀態(tài)，從而大大減小了視覺誤差。但有些關鍵的數(shù)據(jù)，如橫移速度、距泊位橫距等無法直接讀取。通過簡單的數(shù)學計
航海 2016年2期2016-05-19
- 新型渦流分級機分級區(qū)流場特性數(shù)值模擬研究
其中環(huán)形區(qū)的切向速度呈現(xiàn)為準自由渦分布，轉籠區(qū)切向速度為強制渦分布[10]。轉籠區(qū)和環(huán)形區(qū)的流場穩(wěn)定性對分級機的分級性能至關重要，本文主要對以上兩區(qū)域的流場進行分析。4.1 環(huán)形區(qū)速度分布環(huán)形區(qū)主要為導向葉片的內緣和轉籠外緣之間的環(huán)形區(qū)域，從撒料盤撒出的物料在環(huán)形區(qū)進一步分散和分級。環(huán)形區(qū)的切向速度呈現(xiàn)準自由渦分布，由于轉籠的旋轉，使環(huán)形區(qū)的流體介質產生一定的湍流，湍流對分級機的分級性能影響較大。在分析環(huán)形區(qū)的流場穩(wěn)定性時，主要考察其切向速度分布[11]。
硅酸鹽通報 2016年12期2016-02-05
- 氣態(tài)懸浮焙燒爐一級旋風預熱器的數(shù)值模擬
的靜壓分布和切向速度分布。1 數(shù)值模擬方法1．1 計算模型一級旋風預熱器數(shù)值計算采用如下模型：1）湍流模擬采用雷諾應力（RSM）模型［2-5］；2）對流項的離散格式為二階迎風格式［6-8］；3）壓力插補格式為PRESTO格式［9］；4）壓力與速度的耦合采用SIMPLEC計算法［10-11］。1．2 計算區(qū)域1 200t／d氫氧化鋁氣態(tài)懸浮焙燒爐的一級旋風預熱器的三維實體如圖1所示，具體尺寸見表1。建模時坐標原點取在排料口圓心位置。表1 一級旋風預熱器的幾何
濕法冶金 2015年2期2015-12-16
- 配風方式對花瓣燃燒器出口流場影響的研究
為軸向速度和切向速度；外二次風入口在側面，外二次風速度可分解為徑向速度和切向速度.圖2 燃燒器模型示意圖Fig.2 Schematic diagram of the burner model冷態(tài)實驗為湍流流動，采用可實現(xiàn)κ-ε模型，能夠準確反映湍流狀態(tài)下的旋轉流動［9-11］.在邊界層設置中，根據(jù)實際工況，按照等溫模化原理［12-14］轉化成模擬工況，進行一、二次風的設置，從而進行模擬.2 模型準確性驗證為驗證上述模型的準確性，首先通過飄帶法測量設計工況下
動力工程學報 2015年5期2015-08-03
- 旋風分離器內旋轉流湍流特性的實驗分析
離器內的瞬時切向速度，進而分析旋轉流的湍流特性。基于測量的瞬時切向速度計算的湍流強度表明，切向湍流強度是由氣流自身湍流脈動產生的湍流強度和氣流旋轉波動產生的湍流強度兩部分構成。在壁面附近，切向湍流強度主要是旋轉流自身的湍流脈動作用，旋轉流波動對其影響較??；而在幾何中心附近，切向湍流強度不僅有旋轉流自身的湍流脈動，而且更主要是旋轉流擺動的影響。由于旋風分離器內旋轉流的旋轉中心與幾何中心不重合，形成了旋流的擺動，使中心區(qū)域的計算切向湍流強度驟增，遠大于壁面區(qū)域
石油學報（石油加工） 2015年4期2015-06-28
- 一種光雷組合測量求取高精度彈丸切向速度方法
取高精度彈丸切向速度方法宮志華,劉志學,冷雪冰,董立濤,徐 旭,段鵬偉(中國白城兵器試驗中心,吉林白城 137000)彈丸切向速度在彈道學領域內是一個重要的技術參數(shù)。為獲取高精度切向速度參數(shù),提出一種基于測速雷達和光學經緯儀合理布站優(yōu)化組合測量與數(shù)學計算求取的方法,在利用高質量雷達徑向速度測元和經緯儀角度測元的基礎上,再輔以數(shù)學壓噪的方法,能夠求取高精度的彈丸切向速度參數(shù)。仿真計算結果表明,該方法具有彈丸切向速度求取精度高、計算效率好和工程應用簡潔的顯著特
彈箭與制導學報 2015年6期2015-03-04
- 類龍卷風渦動力學特征的數(shù)值研究
擬出的龍卷風切向速度沿徑向分布結果進行比較，以檢驗其正確性。將Rankine 模型公式進行變形，并通過無量綱形式進行比較，可得式中:v′為無量綱切向速度，v′ =V/VR(VR為最大切向速度);r′為無量綱半徑，r′ =R/Rm(Rm為核心半徑);χ 為修正參數(shù)，取0.9;c1和c2分別為調幅參數(shù)，取c1=0.95，c2=1。選取S=0.42，高度Z=10 m 處切向速度沿徑向的分布與上述公式進行比較，如圖2所示。在核心半徑內，切向速度近似呈線性增加，在核
華北電力大學學報(自然科學版) 2014年4期2014-12-19
- 入料角對重介質旋流器流場影響的數(shù)值模擬研究＊
料角度的截面切向速度和軸向速度的預測值與PIV試驗結果的比較，見圖4-圖7。圖4 z＝300mm截面切向速度 (90°入料角)圖5 z＝300mm截面切向速度 (85°入料角)由圖4、圖5、圖6和圖7可見，預測值與試驗結果吻合性較好，證明采用FLUENT提供的RSM模型在模擬計算重介質旋流器強旋流場上的可行性，通過模擬可以對設備設計和改進起到一定的指導作用。圖6 z＝300mm截面軸向速度 (90°入料角)圖7 z＝300mm截面軸向速度 (85°入料角)
中國煤炭 2014年1期2014-11-26
- 基于新給料方式的重介質旋流器流場的研究
析。3.1 切向速度分布3.1.1 PIV試驗結果切向速度決定著礦粒在重介質旋流器中所受離心力的大小，它是旋流器三維速度中最重要的一維[2]。圖4、圖5為旋流器兩個徑向截面的切向速度分布，橫坐標0表示旋流器中心，100表示旋流器內壁位置。圖4 z＝500mm截面切向速度分布由圖4、圖5可見，兩種給料方式旋流器的切向速度沿器壁向中心方向逐漸增大，與半徑成反比例，達到最大值后便迅速減??；而在相同徑向位置，特別是在主要分選區(qū)域（50～80mm），新給料方式旋流器
中國礦業(yè) 2014年9期2014-11-20
- 導向葉片結構對氣液旋流器性能的影響研究
）軸向速度和切向速度沿徑向變化曲線。圖2 不同導葉出口角下分離區(qū)軸向速度曲線圖3 不同導葉出口角下分離區(qū)切向速度曲線可以看到，軸流導葉式旋流器的切向速度和軸向速度都保持較為嚴格的對稱，不存在傳統(tǒng)切向入口旋流器的偏心紊動現(xiàn)象[6]，這有利于離散相的平穩(wěn)分離，是軸流式旋流器的一大優(yōu)勢所在。從圖2可以看出，軸向速度基本保持不變，這是由于α角并未改變流道過流面積，而流量不變，故軸向速度也不變。設葉片出口處的氣體速度為V0，分離區(qū)內氣體的軸向、切向速度分別為Va、V
化工與醫(yī)藥工程 2014年2期2014-10-31
- 不同側向入口旋風分離器流場數(shù)值分析
部具有相近的切向速度徑向分布時，斜切螺旋面入口結構分離器壓力損失減少約25%，入口所需總壓降低17%，處理相同氣體量的能耗約下降17%；斜切螺旋面雙入口（XS-L型）分離器是一種綜合性能比較優(yōu)的旋風分離器。旋風分離器；側向入口；壓降；入口總壓；能耗1 前言旋風分離器現(xiàn)在已經廣泛應用于化工、石油、礦山等工業(yè)部門，旋風分離器的結構也呈現(xiàn)出多樣性。結構多樣性體現(xiàn)之一就是入口結構多樣性，很多學者專家對不同入口結構的旋風分離器進行了數(shù)值計算分析，王振興等[1]的研究
中國工程科學 2014年2期2014-09-25
- 動態(tài)旋風分離器數(shù)值模擬及實驗研究
果表明，裝置切向速度場中轉子部分的切向速度主要由葉片轉速決定，轉子外部區(qū)域的切向速度則主要由進口氣速決定，且在一定的轉速和進口氣速下，動態(tài)旋風分離器對粒徑在5μm以上的顆粒有良好的脫除效果。計算流體力學；分離；離心；動態(tài)旋風分離器旋風分離器由于具有結構簡單、制造安裝費用低、操作維護簡便、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，問世以來得到了廣泛的應用[1]。然而，由于傳統(tǒng)的旋風分離器分離依靠顆粒的慣性力作用，因此對于細顆粒的脫除，分離效率較低[2]。近幾十年來，由于工業(yè)發(fā)展的相關
化工進展 2014年7期2014-07-05
- 水力驅動轉子式能量回收裝置啟動特性研究
獻作用的流體切向速度分布規(guī)律進行了對比分析。圖6給出了不同時刻時裝置的流體切向速度云圖，速度的單位為m/s。圖6 啟動過程中流體切向速度云圖Fig.6 Tangential velocity contours of the RERD at startup stage圖6a)為水力驅動啟動0.01 s時刻，裝置內流體切向速度分布云圖。由圖6a)中可知，在裝置高壓入口和出口及低壓入口和出口所包含的4個楔形集液槽區(qū)域及轉子孔道高壓和低壓進流處均有較高切向速度流體
化學工業(yè)與工程 2014年2期2014-04-10
- 入口管下傾角度對旋流分離器內部流場的影響*
旋流分離器的切向速度呈Rankine渦特征，由靠近壁面的準自由渦和軸心位置的準強制渦組成。入口管的下傾造成分離器等高度截面上最大切向速度值的減小，同時增加了分離器內部流場的不均勻性：切向速度最低點位置沿軸向發(fā)生擺動，不同下傾角度擺動的方向和幅度不同；渦核邊界往入口管的對面方向發(fā)生了擺動，擺動幅度隨下傾角度的增加而增大。入口管的下傾使分離器內部壓力分布的對稱性變差，壓力分布的扭曲程度隨下傾角度的增加而增大。柱狀旋流分離器；切向速度；渦核邊界；下傾角度；壓力損
油氣田地面工程 2014年11期2014-03-22
- 高速旋轉固體火箭發(fā)動機內流場數(shù)值計算①
速旋轉對燃氣切向速度的影響由于發(fā)動機工作于高速旋轉狀態(tài)下，故發(fā)動機燃燒室內燃氣注入時存在切向初速度。隨著發(fā)動機工作過程中旋轉加速，燃燒室內的燃氣切向速度不斷增大，峰值也在增加。為分析簡便，特將計算流場區(qū)域分為4區(qū)。以燃燒室前封頭處為0點，x軸指向噴管出口方向。如圖4所示，a區(qū)為燃燒室前封頭區(qū)域(0 mm＜x＜5 mm)，b區(qū)為裝藥通道區(qū)域(5 mm＜x＜190 mm)，c區(qū)為燃燒室裝藥右端面與噴管部分收斂段(190 mm＜x＜220 mm)，d區(qū)為噴管收斂
固體火箭技術 2013年4期2013-08-31
- 水力旋流器的三維模擬
部分，無論是切向速度還是軸向速度，三維模擬結果與實測值吻合得都相當好。這說明采用三維數(shù)值計算的結果是可信的。圖2 0.18m處截面上的切向速度圖3 0.18m處截面上的軸向速度圖4是距離頂部0.06m、0.18m、0.37m處圓截面上4個半徑上的切向速度。圖4 0.06m、0.18m、0.37m處截面上4個方向的切向速度從圖4中我們可以看出，z＝－0.18m處，4個方向的切向速度比較一致，但是在z＝－0.06m處和z＝－0.37m處，切向速度有比較明顯的差
綠色科技 2013年12期2013-08-28
- 重介質微型旋流器內切向速度的數(shù)值模擬
流場，特別是切向速度。流場中切向速度是產生離心力的速度分量，也是形成剪切分散的主要原因。為探索重介質旋流場中切向速度的規(guī)律，本文作者選用直徑為10 mm的微型旋流器，就介質的密度和黏度對切向速度的影響規(guī)律進行數(shù)值模擬研究，為重介微型旋流器的開發(fā)應用提供理論參考。1 物理模型、網格劃分及模擬精度的間接驗證1.1 物理模型及網格劃分計算采用的物理模型如圖1 所示，結構參數(shù)如表1 所示。整個模型使用六面體結構化網格劃分，采用Cooper 方法，網格數(shù)為13.6
化工進展 2013年6期2013-08-02
- 旋轉固體火箭發(fā)動機燃燒室內流場分析解①
沿橫截面氣流切向速度分布的近似關系。對于有分布質量進入的旋轉圓管內，切向速度分布類似Rankine渦。國內在旋轉固體火箭發(fā)動機性能和流動特征方面也開展了廣泛的研究［10－12］。文獻［13－14］應用數(shù)值方法，研究了旋轉固體火箭發(fā)動機的內流場，分析了旋轉發(fā)動機內流場的分區(qū)特征和端面近軸區(qū)域的回流效應，研究了轉數(shù)對渦核結構及端面流場細微結構的影響。本文旨在應用解析分析法求解旋轉情況下的發(fā)動機內部流場，分析旋轉和壁面質量注入對渦核結構的影響。1 數(shù)學物理模型1
固體火箭技術 2012年5期2012-09-26
- 入口擋板對旋風分離器內流動分布影響的試驗研究
板角度變大，切向速度提高，切向速度峰值位置沿徑向外移，下行流的軸向速度提高，上行流的軸向速度降低。旋風分離器； 入口擋板； 三維速度分布旋風分離器是石油化工裝置中一種重要的氣固分離設備。為進一步優(yōu)化結構，提高分離器的分離效率，針對直切型旋風分離器的入口結構，添加了不同角度的擋板，并進行了流場的實驗研究。1 試驗模型和實驗裝置實驗采用七孔球探針對旋風分離器內全空間的三維流場進行測定，七孔球探針經風洞標定，可以測定3個時均速度分量與靜壓。試驗采用吸風附壓操作，
當代化工 2011年3期2011-11-06
- 動態(tài)水力旋流器流場數(shù)值模擬研究
內部液流迫旋切向速度高，能使不互溶的復雜液體混合相得到較好分離，有更高的分離效率與更好的處理效果，可對礦業(yè)上難以處理的產出水進行有效分離，因而有必要加以研究開發(fā)[1-2]。旋流器內部流動十分復雜，影響其分離效率的結構參數(shù)和操作參數(shù)很多，因此對動態(tài)水力旋流器的實驗研究比靜態(tài)旋流器研究更加困難，完全依靠實驗來優(yōu)化設計這些參數(shù)，不僅工作量大，而且不能有效、準確地預測動態(tài)旋流器的工作性能，因此對旋流器流場進行數(shù)值模擬將有助于最佳參數(shù)的合理確定。目前在旋流器流場數(shù)學
中國礦業(yè) 2011年10期2011-01-22
- 180°矩形彎管流場的LDV測量
矩形彎管時均切向速度、時均軸向速度和湍流強度沿周向和軸向的分布曲線,并對其進行了討論。1 實驗裝置和測量方法實驗裝置如圖1所示。激光多普勒測速儀為美國TSI公司的后散射二維LDV系統(tǒng)。實驗中,激光探頭固定在三維坐標架上,可以垂直移動激光探頭,最小移動位移精度可達0.1%mm。示蹤粒子采用LZLⅡ型粒子發(fā)生器加熱丙二醇液體獲得,釋放的粒子連續(xù)且均勻,粒徑范圍約2μ m左右,可以滿足對氣流跟隨性的要求。測速范圍：-150～1000m/s,測速精度：0.1%。測
實驗流體力學 2010年1期2010-04-15
- 不同旋氣槽數(shù)對SF6 斷路器三維氣流場影響
旋氣槽對氣流切向速度的影響，為SF6高壓斷路器噴口的優(yōu)化設計及滅弧室小型化設計，為開發(fā)新型旋氣式SF6斷路器提供依據(jù)和設計方法。2 三維氣流場數(shù)學模型SF6高壓斷路器開斷過程中吹弧氣體的流動是一種非定常、有粘可壓縮流動，而且流動過程中氣流場域的邊界是變動的[7-10]。計算斷路器流場的數(shù)學模型采用可壓縮N-S 方程[11-14]：（1）連續(xù)方程（2）運動方程軸向動量守恒 徑向動量守恒（3）能量方程（4）氣體狀態(tài)方程式中 ρ,p,T ——氣體密度，壓力和溫度
電工技術學報 2010年9期2010-02-19