切向速度
- 轴流式分离器的结构开发及综合性能评估
2)内通道对切向速度的影响切向速度是衡量分离器分离效果重要参数之一。图6显示了不同结构的切向速度云图。流体流过导叶后出现切向速度,在内通道之前的结构A与结构B的切向速度差别不大,但是A中的切向速度更加均匀,这表明内通道能够防止外部自由涡向中间的准压迫涡偏斜,从而避免自由涡中裹挟的颗粒进入到中部流场。A中流体在流过内通道时产生黏性摩擦,同时在流过内通道的局部区域时,流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换,这会消耗流体的机械能,所以流过内通道的切向速度较B衰减严重
机械制造与自动化 2023年6期2024-01-03
- 连接管道直径等参数对旋风分离器性能的影响*
接管道直径对切向速度的影响气流切向速度是影响最大的速度分量,切向速度越大,对颗粒产生的切向曳力也越大,带动颗粒在分离器内部发生旋转,在离心力的作用下与分离器内壁发生接触减速,最终达到分离的目的。6组分离器的切向速度分布云图如图5所示。图5 6组分离器的切向速度分布云图从图5中可以看出:两级旋风分离器的切向速度分布都是兰金涡结构,外部为准自由涡,内部为准强制涡[14]。6组分离器的涡核下部摆动基本相同,说明连接管道直径变化不会对涡核摆动幅度产生影响。随着连接
机电工程 2023年10期2023-10-26
- 基于CFD-PBM模型的井下油水旋流分离器结构优选*
理量对旋流场切向速度的影响由于速度场中对油滴破碎作用和分离效率影响最大的为切向速度，所以对5种流量工况下的切向速度进行分析，切向速度分布如图4所示。z1为大锥段z=-60 mm处沿径向分布的切向速度分布，z2为小锥段z=-160 mm处沿径向分布的切向速度分布。从图4可以看出，大、小锥段切向速度对称分布，出现了明显的最大切向速度分布区域。最大速度以内，为准强制涡区，切向速度随半径增加近似线性增大；最大速度以外，为准自由涡分布，切向速度随半径减小而增大，符合
石油机械 2023年6期2023-07-12
- 高速直齿轮齿面有限元网格精准离散方法
啮合位置处的切向速度;圆柱滚子垂直向下的压力F代表齿面啮合位置处的法向载荷;b代表齿宽。图1 圆柱滚子曲面接触模型简图2 直齿轮啮合几何分析圆柱滚子曲面接触模型能精准模拟高线速直齿圆柱齿轮齿面啮合的前提是对其施加准确的边界条件以及设置合理的几何参数,其中包括圆柱滚子的曲率半径、转速以及垂直载荷,而这些边界条件和几何参数的值与高线速直齿圆柱齿轮的齿面曲率半径、齿面切向速度、相对滑移速度以及齿面法向载荷的大小密切相关。本课题组根据直齿圆柱齿轮渐开线齿廓的啮合过
重庆理工大学学报(自然科学) 2023年3期2023-04-11
- 旋流反应器流动与压降对诱导结构面积的响应特性
m/s时，切向速度和轴向速度的试验与模拟结果在反应器1/2处的对比，模拟与试验结果分布规律基本一致，均方根误差（RMSE）分别为0.24和0.29，在可接受范围内，因此本文采用RSM模型是可行的。图2 模拟的验证Fig.2 Validation of the simulation对旋流反应器B进行网格精度分析，网格数分别取187 654（稀疏），207 230（中等），244 826（精密），以进口速度为10 m/s为例，可以发现中等和精密网格相较于稀疏
流体机械 2022年10期2022-12-07
- 钻井液离心机进料腔的优化设计
得到可以消除切向速度滞后、减小分布不均和提高分离效率的加速型离心机。1 计算模型加速装置是焊接在沉降式离心机进料腔内用于布料的部件，加速叶轮直接焊接在螺旋推料器内腔，叶轮的后盖板即为进料腔的后盖板，离心机结构和钻井液参数如表1 所示[2]。其中螺旋推料器由电机同步带动，而转鼓则由电机通过变速器变速再转动。表1 计算模型主要参数为了简化计算，前期筛选叶片参数时，直接对加速装置的进料腔流场模型进行计算，确定叶片参数后，再使用整体离心机流场进行分析。对常规型和加
化工装备技术 2022年5期2022-11-08
- 旋风分离器内气相旋转流不稳定性的实验研究
[1-3]。切向速度的分布表明流场是内外双旋涡的Rankine结构[4-5]。这种旋转流固有旋转的不稳定，表现为流场的瞬时速度随时间的脉动变化，这是旋转流的偏心摆动造成的，即旋转流旋转中心围绕着旋风分离器几何中心的偏心旋转[6-10]。以往的实验测量[11-15]和数值模拟[16-21]均已表明这种旋转流存在的摆动特性，归结为旋风分离器非对称的入口结构，或旋进涡核（precessing vortex core，PVC）的不稳定性，并给出摆动频率的计算式f=
化工学报 2022年7期2022-08-10
- 旋风分离器内气相旋转流动态特性分析与表征
分离器流场的切向速度是表征旋转流动态特性的主要参数，为此，测量参数选择瞬时切向速度和瞬时压力。实验装置由实验系统和测量系统组成，见图1。实验系统为直径为100mm 的PV型旋风分离器。实验采用吸风负压操作，介质为常温空气，通过离心风机由旋风分离器的入口吸入空气，在旋风分离器内形成旋转流，最后经过升气管排出。为保证旋风分离器进气平稳，在出口管路与离心风机间设立稳压罐。采用皮托管和闸阀对空气流量进行测量和调控，设定旋风分离器的入口气速=6.8m/s。图1 旋风
化工进展 2022年7期2022-08-01
- 导流锥对新型动态气流分级机内流场的影响研究
对径向速度与切向速度的影响颗粒分级主要发生在转笼外表面附近的区域。在分级区域中的切割粒径 (D50) 可通过以下公式得到：式中：CD为阻力系数；ρg为气体密度；R为转笼半径；vr为径向速度；ρp为颗粒密度；vt为切向速度。从式 (1) 可以得到，当径向速度与切向速度在合理范围内且分布均匀时，在分级面内能得到恒定的切割粒径。故有必要对分级室与转笼区域的径向速度与切向速度进行分析。2.2.1 径向速度径向速度分布云图如图 4 所示。如图 4(a)、(b)所示，
矿山机械 2022年7期2022-08-01
- 新型旋流-颗粒床耦合分离设备的三维气相流场分布
80°区间内切向速度增大，静压减小，而在180°～360°区间内切向速度减小，静压增大。宋健斐等[7]采用雷诺应力模型(RSM)对蜗壳式旋风分离器内部流场进行数值模拟，结果表明，非轴对称入口结构导致内部气相流场呈非轴对称，且在排气管入口处非轴对称特性更为明显。Xiang等[8]采用数值模拟的方法对不同高度旋风分离器的内部流场进行研究，发现筒体段和锥体段的切向速度差异并不显著，锥体段未因横截面积的减小而发生加速现象。切向速度在筒体段沿轴向高度向下略有降低，而
石油炼制与化工 2022年6期2022-06-21
- 特高含水下双锥型旋流分离器内油水两相流流动特性研究*
迹图3.2 切向速度分布图4为溢流口直径为d0=4 mm时的切向速度分布图。如图4(a)和图4(b)所示，在特高含水情况下，切向速度整体呈准自由涡流运动，并从分离器壁到中心不断增大。如图4(c)所示，切向速度从分离器壁身到中心不断增大，当增大到11.8 m/s左右，切向速度开始迅速衰减，当回转半径为0时，切向速度接近于0 m/s；；从不同位置截面的曲线图对比可以看出，切向速度整体随着z值的增大而减小。图4 切向速度分布图3.3 溢流口直径与切向速度的关系图
石油管材与仪器 2022年3期2022-06-10
- 热传导对横截面不同的直管道中Kelvin-Helmholtz 不稳定性的影响*
体的界面相对切向速度会随着波数的增加先增加后减小,并且小的界面热传导系数导致相对切向速度随波数的减小更多,不同于横截面相同的直管道结果.另外,热传导会提高KHI 的增长率,与横截面相同的直管道一致.研究结果可以为实际管道中流体不稳定性的分析以及管道的通风设计和供暖等工程研究提供一定参考.1 引言流体不稳定性是流体力学的一个基本问题,通常发生在不同流体或者同种流体不同密度的界面.常见的界面不稳定性有Reyleigh-Taylor 不稳定性(RTI)[1,2]
物理学报 2022年9期2022-05-26
- 四参数模式钻井液在旋流器内的数值模拟分析
但幂律流体的切向速度小于水的［7］。 刘洪斌等分别使用四参数流体、幂律流体和水作为流体介质，通过CFD数值模拟方法对比分析了流体的旋流特性，得出了相似的结论，非牛顿流体的静压力与轴向速度要大于牛顿流体的， 其切向速度小于牛顿流体的； 四参数流体静压与切向速度均小于幂律流体，零轴速包络面更靠近壁面［8］。这些分析都是针对在旋流器相同位置的旋流特性， 但不同的物性参数和操作参数均使在旋流器相同位置计算出的旋流特征分布并不一致。 因此在分析不同性质时，选取相应计
化工机械 2022年2期2022-05-25
- 旋风分离器入口上侧收缩角对流场影响研究
5%，但是，切向速度高于传统旋风分离器，改善了旋风分离器的分离性能。Qian 等人[9]对不同入口截面角旋风分离器的分离效率和内部流场进行了研究，结果表明入口截面角虽然提高了颗粒分离效率，但却破坏了旋风分离器内部流场的对称性。杜慧娟等[10]研究了入口侧面收缩角度对旋风分离器分离性能的影响，研究结果表明当入口流量一定时，切向速度随着收缩角度的增大而增大，分离效率先逐渐升高再逐渐下降，但是气流场的不对称性随入口收缩角的增大而增大。综上所述，入口结构的优化虽然
热力发电 2022年4期2022-04-30
- 粉尘的状况影响因素
由旋转气流的切向速度所产生的离心力，使粉尘受到向外的推移作用；另一个是由旋转气流的径向速度所产生的向心力，使粉尘受到向内的推移作用。在内、外旋流的交界面上，如果切向速度产生的离心力大于径向速度产生的向心力，则粉尘在惯性离心力的推动下向外壁移动，从而被分离出来；如果切向速度产生的离心力小于径向速度产生的向心力，则粉尘在向心力的推动下进入内旋流，最后经排风管排出。如果切向速度产生的离心力等于径向速度产生的向心力，即作用在粉尘颗粒上的外力等于零，从理论上讲，粉尘
粮食加工 2021年6期2021-12-03
- 旋流分离器内流动特性的模拟分析研究
算结果及分析切向速度和轴向速度是旋流分离器内部流场的两个重要参数。切向速度使颗粒具有离心力而分离，而轴向速度则吹着颗粒向灰斗流动而将其捕获。切向速度和轴向速度反映了旋流分离器内部气流的流动特性，因此文章着重分析气流的切向速度和轴向速度，并将模拟值与文献[6]中的试验数据进行对比和分析。图2为非稳态下对气相流场采用采用LES模型得到的速度矢量分布。图2 非稳态下的速度矢量分布Fig.2 Velocity vector distribution in unst
盐科学与化工 2021年6期2021-07-22
- 气浮旋流一体化油水分离器结构选型模拟研究
截面轴线上的切向速度如图2所示。从图2可以看出，当网格总数增加到1 052 134后，继续增加网格至1 441 259，切向速度随径向位置的变化曲线几乎重合，表明网格数量增加至100万后，持续增加网格数量对模拟结果几乎不产生影响，因此，后续不同结构网格总数均保持在100万左右。图1 模型结构网格划分图2 不同网格数量模型相同位置切向速度变化2 不同结构单相流场分析表1表示两种国内外不同水力旋流气浮一体化油水分离设备结构尺寸数据，通过分离器内部单相流场的分析
安全、健康和环境 2021年5期2021-06-19
- 锥体锥角变化对旋风分离器性能的影响
的轴向速度和切向速度与实验的进行对比验证。Hoekstr等利用测速仪测量了旋风分离器内部流场的速度；本文数值模拟采用与文献[2]实验建立相同条件(几何尺寸，进口速度)，并与之进行对比。图2为距离排尘口942.5 mm处截面的无量纲切向速度与轴向速度的数值模拟结果与LDA实验测量值的对比。实验值与数值模拟的轴向速度、切向速度值基本吻合，该湍流模型和数值计算方法用来模拟旋风分离器的流场，其误差结果范围可接受[12]。图2 旋风分离器数值模拟值与实验值对比结果3
现代机械 2021年1期2021-03-15
- 井下涡流工具结构参数优化
括液相分布、切向速度、轴向速度三个方面。通过建立涡流气液两相流场模型，采用数值模拟方法研究各结构参数分别对井筒气液条件的影响；建立正交试验方案，研究了不同气液条件下涡流工具最优结构参数组合，分析涡流工具结构参数对携液效果影响的程度，为现场涡流工具结构参数优化提供依据。1 涡流工具流场模拟涡流工具主要由导向腔、涡流变速体、投捞鱼头三部分组成。导向腔的作用是改变气液两相流动状态，使之流入涡流变速体，涡流变速体是涡流工具的核心部位，涡流工具的作用效果通过涡流变速
科学技术与工程 2020年30期2020-12-04
- 防返混圆台对旋风分离器性能的影响
段内部流场的切向速度和轴向速度影响较小，但对灰斗内的速度流场影响较大，随防返混圆台底面积逐渐变小，灰斗内的切向速度和轴向速度逐渐变大，相对应压降和切割粒径逐渐减小。增加了防返混圆台，使灰斗内的切向速度和轴向速度都减小，有利于抑制返混现象。旋风分离器；速度流场；压降；分离效率一般结构的旋风分离器内，由于离心力的作用，颗粒紧靠器壁处下行，最终沉淀到灰斗内，但不可避免的是有一部分气流进入灰斗后，再返会分离器内，而这部分返混气体会带走已经分离的粉尘颗粒，最终导致分
辽宁化工 2020年9期2020-09-30
- 基于Ward模型的低成本人造龙卷风发生装置及涡旋参量的三维测量
为涡旋的最大切向速度，c1和c2为调幅参量，χ的取值范围为0.4～0.6.Rankine涡模型是只讨论切向速度的涡旋模型. 只存在切向速度的流体无法形成涡旋，因此该模型在实际中并不存在[10]. 该模型虽无法反映龙卷风的全貌. 但对于切向速度的描述是符合实际涡旋特征的. 在本实验中，将Rankine模型与实测龙卷风速度的切向分布进行分析比较，可验证该方案的科学性及实验结果的合理性.1.3 涡流比涡流比是可以表征龙卷风风场特征的无量纲参量. 在本实验中用涡流
物理实验 2020年8期2020-09-18
- 喷油压缩机用旋风式油气分离器筒体尺寸设计方法
涡气体的平均切向速度，m/sH*——有效分离高度，m将式（1）变形，得到式（2）式（2）说明：要分离一定的临界粒径，外旋涡的平均切向速度需要大于一定值，将该值称为临界切向速度。2.2 平均切向速度准自由涡模型是计算切向速度的简单方法，由Alexander[2]提出，切向速度随半径的变化如下式中 C——常数n——切向速度指数认为外旋涡切向速度近似是线性关系，得到平均切向速度的计算公式为图1 旋风式油气分离器结构示意图式中 vin——入口速度，m/sL——外旋
压缩机技术 2020年3期2020-07-26
- 双旋流耦合式旋流反应器内切向速度分布研究
离心力场，而切向速度大小决定了反应器内离心力场强度及其分布情况。比如，若切向速度过大，虽然分散相越易破碎成小液滴进而提高两相接触混合，但分散相粒度越小则不利于两相的分离。由此可见，深入研究切向速度分布对明确双旋流耦合式旋流反应器内混合与分离过程耦合程度具有重要指导意义。双旋流耦合式旋流反应器内流场极为复杂，很难通过试验手段准确测量其内流场及停留时间分布，而计算流体力学CFD［7-10］的飞速发展则为湍流场以及旋流反应器的研究提供了一种新的手段。王圆等［18
流体机械 2020年4期2020-05-12
- 基于RSM 模型的油-水旋流器单相流场特性模拟研究
动，在壁面上切向速度为0，液体与壁面无滑移；在法线方向上，液体速度都为0。尤其在近壁面根据边界层理论，由于黏性力的作用，对于本文所选的水，设定为无滑移条件，壁面边界条件为［16］：各组分的尺寸没有发生变化。1.4 模拟过程及分析选择雷诺应力模型进行模拟，在边界条件设置好的情况下，残差数量级设为10-6，经过1 800步的迭代，方程收敛。残差收敛过程如图2所示。由图2可知，各个参数随着迭代次数的不断增加，残差也不断减小，并且下降曲线也比较平滑，证明了模拟过程
石油矿场机械 2020年2期2020-04-13
- 龙卷风风场的数值模拟研究
卷风旋涡内的切向速度和径向速度的剖面.基于Ying等[5]的理念，Ward[6]在模拟器顶部安装了控制风机来产生上升气流，开发出了应用最广的Ward型龙卷风模拟装置，此模拟器考虑了径向入流与切向环流的比例引起的龙卷风单涡结构变化，并预测了多涡结构的可能，较好地重现了实际龙卷风的结构.基于Ward型模拟系统，较多学者开展了对龙卷风旋涡结构的物理试验研究[7-11].美国爱荷华州立大学的Haan等[12]基于Ward型模拟器的设计理念，将导流板设置在模拟器的顶
同济大学学报（自然科学版） 2019年11期2019-12-02
- 宏观速度对适应系数的影响规律研究*
应系数随宏观切向速度和宏观法向速度的变化规律.结果显示,适应系数对于气体的宏观速度和表面粗糙度均表现出了很强的相关性.切向速度的增大使得气体分子与表面的作用时间缩短,适应系数减小,对于气固适应有消极的作用.当切向速度较大时会发生动量由切向向法向转移的情况.法向速度的增大对于光滑表面而言有助于气体分子与表面的动量和能量适应,对于粗糙表面而言却呈现相反的规律.1 引 言由于稀薄气体流动在微纳机电系统、真空技术、航天工程以及过程工艺比如多相催化、气体分离薄膜等方
物理学报 2019年22期2019-11-28
- 两级串联旋风分离器不同连接通道截面积对流场及性能的影响
的减小，最大切向速度逐渐增大；K7.85+K6.28 组的一、二级串联旋风分离器的切向速度云图呈现一、二级切向速度值大小基本一致，在 K7.85+K7.85 组和 K7.85+K10.47 组的一、二级旋风分离器切向速度云图中，第二级旋风分离器的切向速度比第一级旋风分离器的切向速度大。图6 一、二级串联旋风分离器的切向速度流场云图一、二级旋风分离器筒体段S线上的切向速度曲线如图7所示，由图7可知，3组两级串联旋风分离器的二级旋风分离器的切向速度均大于一级旋
石油工程建设 2019年5期2019-11-02
- 电场强化旋流分离装置的内部流场分析*
装置内部流体切向速度、轴向速度和静压力的分布，进一步揭示电场强化旋流离心分离规律，从而为装置操作参数选择及其工程化应用提供指导。1 模型与计算1.1 构建模型电场强化装置结构示意图如图1。电场强化旋流离心破乳脱水装置由溢流管、绝缘套、法兰、进油口、密封圈、旋流室、大锥段等部分组成。溢流管接入电源正极并对其伸出部分做绝缘处理，旋流室外表面接地作为负极，在旋流室中产成高压电场。考虑到流场对称性和稳定性等因素，本体模型采用双切向进液式结构[12]，电场强化装置本
重庆工商大学学报（自然科学版） 2019年2期2019-04-11
- 轴流导叶旋流分离器数值模拟
的跟踪雾滴的切向速度与轴向速度，得出其速度分布。轴流导叶旋流分离器导叶下方的环形空间每间隔2mm测一个点的数据，轴流导叶旋流分离器筒体段与椎体段间隔3mm测量一个点的数据而由于集液槽直径大，集液槽每间隔5mm测量一个点的数据。每个点测量1000次取平均值作为此点测量值。同理利用五孔探针得到各截面各个点的压力分布。同数值模拟计算得到的各截面速度压力的数值进行对比分析。2 切向速度对比图3为轴流导叶旋流分离器切向速度分布图，由图3可以看出气液相进料经过轴流导叶
山东化工 2018年14期2018-03-18
- 基于LES方法的壁面旋转旋流分离器内流特性的研究
布，特别是对切向速度的预报尤为精确。王尊策等采用标准Smagorinsky模型对28 mm Thew型旋流器内的单向流场进行了大涡模拟研究［4］，结果表明，大涡模拟在切向速度的预测较雷诺平均法有着明显的优势，但轴向速度预测精度较差。刘难生等采用大涡模拟方法，研究了绕轴旋转圆管内的湍流流动特性，与相应的直接模拟结果和试验数据进行了对比验证也得到了较好的效果［5］；崔桂香和许春晓等也通过直接模拟研究了旋转槽道湍流中旋转数对雷诺应力输运的影响［6］。而基于LES
流体机械 2017年8期2018-01-25
- 水力旋流器旋流运动的格子Boltzmann模拟
cm处的平均切向速度分布进行对比，对比结果如图2所示。其中速度值进行了无量纲处理，下文处理方式一致，不再赘述。图2 截面X=31.7 cm处平均切向速度分布Fig.2 Average tangential velocity profiles at X=31.7 cm经过对比，1 430万和2 000万网格量的模型计算结果比较接近，最大相差8.4%。考虑到计算时长的影响，本文研究选择1 430万网格量的计算模型，其中计算网格步长δx=1.2 mm，时间步长δ
哈尔滨工程大学学报 2017年12期2018-01-15
- 集灰口结构对旋风分离器性能影响分析
种分离器内部切向速度分布、轴向速度分布、静压的分布情况十分相似，只有III型分离器的流场略有不同，最大切向速度略低于其他的分离器；轴向速度分布呈现倒“V”形，其他三种分布呈现“M”形；50%切割粒径与I型分离器比较都有所降低。通过理论分析，可知集灰口连接料腿、灰箱会改变分离器的分离特性。旋风分离器；数值模拟；集灰口结构旋风分离器结构简单，造价经济，适用范围广泛，但其内部流场复杂，受几何尺寸影响较大。切向入口形式的旋风分离器最为常见。目前对旋风分离器模拟所采
黑龙江电力 2017年3期2017-08-07
- 180°方形截面弯管内流动特性研究*
耗散。3.2切向速度分布流体在弯管内流动，速度变化主要是切向速度的变化。流体沿进口直管段进入弯曲部分后，由于受管道弯曲的作用，产生朝向外侧的离心力，而产生的离心力使得径向压力分布发生变化，呈现出径向压力梯度。将弯管中心XOZ截面不同角度径向方向上的切向速度值模拟曲线汇集在图5中，可观察到：在0°截面，切向速度分布开始发生变化；在0～60°之间，内壁附近切向速度逐步升高，外壁附近的切向速度逐步降低。而流体在60°截面前后切向速度的变化则完全相反；在60～18
化工机械 2016年2期2016-12-25
- 粉煤热解系统旋风分离器流场的数值模拟研究
旋风分离器的切向速度分布、轴向速度分布及流场湍流结构的模拟分析说明，通过该数值模拟方法能够得到合理的流场分布规律，这为后续的颗粒场模拟奠定了基础。粉煤热解；旋风分离器；数值模拟；湍流模型随着煤炭开采机械化程度的提高，粉煤产量在逐年增加，目前其产量占煤炭总产量的80%左右。热解是煤炭分质高效清洁转化利用的重要手段之一，粉煤热解后可产出清洁的气、固、液三种产品，能够实现对煤炭不同成分的分质利用[1]，因此以粉煤为原料的热解工艺必将成为研究与应用的热点。国内外开
选煤技术 2016年1期2016-12-19
- 工艺参数对AA6063摩擦堆焊涂层的影响
度、轴向力和切向速度是对涂层物理尺寸最显著的影响因素，当涂层宽度增加时涂层厚度将减小。此外，当部件扭矩较低或较高时，涂层的宽度和厚度更高；当扭矩适中时，则分为2种情况，受力越高时涂层的宽度越大、厚度越薄，受力越低时宽度和厚度都变小。轴向力、切向速度和主轴转速之间是相互影响的。切向速度导致涂层宽度和厚度增加，但其它方面的作用将减少这种影响。同时，在较窄的参数范围内才能得到较好的镀层，并有形成脆性金属化合物倾向。计算结果显示，当热输入参数组合为67.1J/mm
汽车文摘 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，有利于固液分离从而提高分离效率。[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
- 新型环流预汽提组合旋流快分系统气相流动的试验研究*
讨论2.1 切向速度2.1.1 不同喷出速度和结构的切向速度旋流快分器内切向速度在3个速度分量中数值最大，是使颗粒获得离心力的动力。含有催化剂颗粒的气体由旋流头喷出口喷出后作旋转运动，催化剂颗粒在离心力的作用下从气流中分离出来向封闭罩边壁运动，同时在轴向速度的作用下进入下旋区。因而切向速度在气固分离过程中起主导作用，增加切向速度可以提高颗粒的离心力，有益于分离。以A截面为例，同一尺寸的旋流头结构在不同的旋流头喷出口喷出速度下无量纲切向速度重合，并且受截面的
新技术新工艺 2016年8期2016-11-11
- 不同偏心度的环空涡动流场特性
的变化对环空切向速度剖面与合速度剖面的影响。通过对模拟数据的对比分析，发现不同公转方向下环空流场分布截然不同，正向公转时切向速度在环空宽间隙处随着公转速度、自转速度和偏心度增大正向增大；反向公转时会出现二次流，切向速度在环空宽间隙处随偏心度的减小整体反向减小，同时二次流趋势越明显，摩阻压耗越大。合理应用这些规律有助于完善现有钻井水力学理论，更好地揭示井下环空流场特性，并为钻井水力参数优化设计提供有效的理论指导。涡动；环空；赫巴流体；摩阻压耗；数值模拟；流场
石油钻采工艺 2016年2期2016-07-21
- 简单数学关系在大型船舶操纵中的 应用
转头角速度 切向速度0 引言在通常情况下，引航员长期在一个港口工作，通过不断的经验积累，练就了非凡的对船舶运动状态的视觉感知能力，依靠这种能力就可以做到安全引领船舶，包括靠离泊操纵。但是这种感知能力（俗称感觉），在错综复杂的引航环境及个人情绪的影响下，有可能会出现偏差。在不断发展的电航仪器的支持下（特别是雷达技术的发展），使船舶操纵者更能把握船舶的真实运动状态，从而大大减小了视觉误差。但有些关键的数据，如横移速度、距泊位横距等无法直接读取。通过简单的数学计
航海 2016年2期2016-05-19
- 新型涡流分级机分级区流场特性数值模拟研究
其中环形区的切向速度呈现为准自由涡分布，转笼区切向速度为强制涡分布[10]。转笼区和环形区的流场稳定性对分级机的分级性能至关重要，本文主要对以上两区域的流场进行分析。4.1 环形区速度分布环形区主要为导向叶片的内缘和转笼外缘之间的环形区域，从撒料盘撒出的物料在环形区进一步分散和分级。环形区的切向速度呈现准自由涡分布，由于转笼的旋转，使环形区的流体介质产生一定的湍流，湍流对分级机的分级性能影响较大。在分析环形区的流场稳定性时，主要考察其切向速度分布[11]。
硅酸盐通报 2016年12期2016-02-05
- 气态悬浮焙烧炉一级旋风预热器的数值模拟
的静压分布和切向速度分布。1 数值模拟方法1．1 计算模型一级旋风预热器数值计算采用如下模型：1）湍流模拟采用雷诺应力（RSM）模型［2-5］；2）对流项的离散格式为二阶迎风格式［6-8］；3）压力插补格式为PRESTO格式［9］；4）压力与速度的耦合采用SIMPLEC计算法［10-11］。1．2 计算区域1 200t／d氢氧化铝气态悬浮焙烧炉的一级旋风预热器的三维实体如图1所示，具体尺寸见表1。建模时坐标原点取在排料口圆心位置。表1 一级旋风预热器的几何
湿法冶金 2015年2期2015-12-16
- 配风方式对花瓣燃烧器出口流场影响的研究
为轴向速度和切向速度；外二次风入口在侧面，外二次风速度可分解为径向速度和切向速度.图2 燃烧器模型示意图Fig.2 Schematic diagram of the burner model冷态实验为湍流流动，采用可实现κ-ε模型，能够准确反映湍流状态下的旋转流动［9-11］.在边界层设置中，根据实际工况，按照等温模化原理［12-14］转化成模拟工况，进行一、二次风的设置，从而进行模拟.2 模型准确性验证为验证上述模型的准确性，首先通过飘带法测量设计工况下
动力工程学报 2015年5期2015-08-03
- 旋风分离器内旋转流湍流特性的实验分析
离器内的瞬时切向速度，进而分析旋转流的湍流特性。基于测量的瞬时切向速度计算的湍流强度表明，切向湍流强度是由气流自身湍流脉动产生的湍流强度和气流旋转波动产生的湍流强度两部分构成。在壁面附近，切向湍流强度主要是旋转流自身的湍流脉动作用，旋转流波动对其影响较小；而在几何中心附近，切向湍流强度不仅有旋转流自身的湍流脉动，而且更主要是旋转流摆动的影响。由于旋风分离器内旋转流的旋转中心与几何中心不重合，形成了旋流的摆动，使中心区域的计算切向湍流强度骤增，远大于壁面区域
石油学报（石油加工） 2015年4期2015-06-28
- 一种光雷组合测量求取高精度弹丸切向速度方法
取高精度弹丸切向速度方法宫志华,刘志学,冷雪冰,董立涛,徐 旭,段鹏伟(中国白城兵器试验中心,吉林白城 137000)弹丸切向速度在弹道学领域内是一个重要的技术参数。为获取高精度切向速度参数,提出一种基于测速雷达和光学经纬仪合理布站优化组合测量与数学计算求取的方法,在利用高质量雷达径向速度测元和经纬仪角度测元的基础上,再辅以数学压噪的方法,能够求取高精度的弹丸切向速度参数。仿真计算结果表明,该方法具有弹丸切向速度求取精度高、计算效率好和工程应用简洁的显著特
弹箭与制导学报 2015年6期2015-03-04
- 类龙卷风涡动力学特征的数值研究
拟出的龙卷风切向速度沿径向分布结果进行比较，以检验其正确性。将Rankine 模型公式进行变形，并通过无量纲形式进行比较，可得式中:v′为无量纲切向速度，v′ =V/VR(VR为最大切向速度);r′为无量纲半径，r′ =R/Rm(Rm为核心半径);χ 为修正参数，取0.9;c1和c2分别为调幅参数，取c1=0.95，c2=1。选取S=0.42，高度Z=10 m 处切向速度沿径向的分布与上述公式进行比较，如图2所示。在核心半径内，切向速度近似呈线性增加，在核
华北电力大学学报(自然科学版) 2014年4期2014-12-19
- 入料角对重介质旋流器流场影响的数值模拟研究＊
料角度的截面切向速度和轴向速度的预测值与PIV试验结果的比较，见图4-图7。图4 z＝300mm截面切向速度 (90°入料角)图5 z＝300mm截面切向速度 (85°入料角)由图4、图5、图6和图7可见，预测值与试验结果吻合性较好，证明采用FLUENT提供的RSM模型在模拟计算重介质旋流器强旋流场上的可行性，通过模拟可以对设备设计和改进起到一定的指导作用。图6 z＝300mm截面轴向速度 (90°入料角)图7 z＝300mm截面轴向速度 (85°入料角)
中国煤炭 2014年1期2014-11-26
- 基于新给料方式的重介质旋流器流场的研究
析。3.1 切向速度分布3.1.1 PIV试验结果切向速度决定着矿粒在重介质旋流器中所受离心力的大小，它是旋流器三维速度中最重要的一维[2]。图4、图5为旋流器两个径向截面的切向速度分布，横坐标0表示旋流器中心，100表示旋流器内壁位置。图4 z＝500mm截面切向速度分布由图4、图5可见，两种给料方式旋流器的切向速度沿器壁向中心方向逐渐增大，与半径成反比例，达到最大值后便迅速减小；而在相同径向位置，特别是在主要分选区域（50～80mm），新给料方式旋流器
中国矿业 2014年9期2014-11-20
- 导向叶片结构对气液旋流器性能的影响研究
）轴向速度和切向速度沿径向变化曲线。图2 不同导叶出口角下分离区轴向速度曲线图3 不同导叶出口角下分离区切向速度曲线可以看到，轴流导叶式旋流器的切向速度和轴向速度都保持较为严格的对称，不存在传统切向入口旋流器的偏心紊动现象[6]，这有利于离散相的平稳分离，是轴流式旋流器的一大优势所在。从图2可以看出，轴向速度基本保持不变，这是由于α角并未改变流道过流面积，而流量不变，故轴向速度也不变。设叶片出口处的气体速度为V0，分离区内气体的轴向、切向速度分别为Va、V
化工与医药工程 2014年2期2014-10-31
- 不同侧向入口旋风分离器流场数值分析
部具有相近的切向速度径向分布时，斜切螺旋面入口结构分离器压力损失减少约25%，入口所需总压降低17%，处理相同气体量的能耗约下降17%；斜切螺旋面双入口（XS-L型）分离器是一种综合性能比较优的旋风分离器。旋风分离器；侧向入口；压降；入口总压；能耗1 前言旋风分离器现在已经广泛应用于化工、石油、矿山等工业部门，旋风分离器的结构也呈现出多样性。结构多样性体现之一就是入口结构多样性，很多学者专家对不同入口结构的旋风分离器进行了数值计算分析，王振兴等[1]的研究
中国工程科学 2014年2期2014-09-25
- 动态旋风分离器数值模拟及实验研究
果表明，装置切向速度场中转子部分的切向速度主要由叶片转速决定，转子外部区域的切向速度则主要由进口气速决定，且在一定的转速和进口气速下，动态旋风分离器对粒径在5μm以上的颗粒有良好的脱除效果。计算流体力学；分离；离心；动态旋风分离器旋风分离器由于具有结构简单、制造安装费用低、操作维护简便、性能稳定等优点，问世以来得到了广泛的应用[1]。然而，由于传统的旋风分离器分离依靠颗粒的惯性力作用，因此对于细颗粒的脱除，分离效率较低[2]。近几十年来，由于工业发展的相关
化工进展 2014年7期2014-07-05
- 水力驱动转子式能量回收装置启动特性研究
献作用的流体切向速度分布规律进行了对比分析。图6给出了不同时刻时装置的流体切向速度云图，速度的单位为m/s。图6 启动过程中流体切向速度云图Fig.6 Tangential velocity contours of the RERD at startup stage图6a)为水力驱动启动0.01 s时刻，装置内流体切向速度分布云图。由图6a)中可知，在装置高压入口和出口及低压入口和出口所包含的4个楔形集液槽区域及转子孔道高压和低压进流处均有较高切向速度流体
化学工业与工程 2014年2期2014-04-10
- 入口管下倾角度对旋流分离器内部流场的影响*
旋流分离器的切向速度呈Rankine涡特征，由靠近壁面的准自由涡和轴心位置的准强制涡组成。入口管的下倾造成分离器等高度截面上最大切向速度值的减小，同时增加了分离器内部流场的不均匀性：切向速度最低点位置沿轴向发生摆动，不同下倾角度摆动的方向和幅度不同；涡核边界往入口管的对面方向发生了摆动，摆动幅度随下倾角度的增加而增大。入口管的下倾使分离器内部压力分布的对称性变差，压力分布的扭曲程度随下倾角度的增加而增大。柱状旋流分离器；切向速度；涡核边界；下倾角度；压力损
油气田地面工程 2014年11期2014-03-22
- 高速旋转固体火箭发动机内流场数值计算①
速旋转对燃气切向速度的影响由于发动机工作于高速旋转状态下，故发动机燃烧室内燃气注入时存在切向初速度。随着发动机工作过程中旋转加速，燃烧室内的燃气切向速度不断增大，峰值也在增加。为分析简便，特将计算流场区域分为4区。以燃烧室前封头处为0点，x轴指向喷管出口方向。如图4所示，a区为燃烧室前封头区域(0 mm＜x＜5 mm)，b区为装药通道区域(5 mm＜x＜190 mm)，c区为燃烧室装药右端面与喷管部分收敛段(190 mm＜x＜220 mm)，d区为喷管收敛
固体火箭技术 2013年4期2013-08-31
- 水力旋流器的三维模拟
部分，无论是切向速度还是轴向速度，三维模拟结果与实测值吻合得都相当好。这说明采用三维数值计算的结果是可信的。图2 0.18m处截面上的切向速度图3 0.18m处截面上的轴向速度图4是距离顶部0.06m、0.18m、0.37m处圆截面上4个半径上的切向速度。图4 0.06m、0.18m、0.37m处截面上4个方向的切向速度从图4中我们可以看出，z＝－0.18m处，4个方向的切向速度比较一致，但是在z＝－0.06m处和z＝－0.37m处，切向速度有比较明显的差
绿色科技 2013年12期2013-08-28
- 重介质微型旋流器内切向速度的数值模拟
流场，特别是切向速度。流场中切向速度是产生离心力的速度分量，也是形成剪切分散的主要原因。为探索重介质旋流场中切向速度的规律，本文作者选用直径为10 mm的微型旋流器，就介质的密度和黏度对切向速度的影响规律进行数值模拟研究，为重介微型旋流器的开发应用提供理论参考。1 物理模型、网格划分及模拟精度的间接验证1.1 物理模型及网格划分计算采用的物理模型如图1 所示，结构参数如表1 所示。整个模型使用六面体结构化网格划分，采用Cooper 方法，网格数为13.6
化工进展 2013年6期2013-08-02
- 旋转固体火箭发动机燃烧室内流场分析解①
沿横截面气流切向速度分布的近似关系。对于有分布质量进入的旋转圆管内，切向速度分布类似Rankine涡。国内在旋转固体火箭发动机性能和流动特征方面也开展了广泛的研究［10－12］。文献［13－14］应用数值方法，研究了旋转固体火箭发动机的内流场，分析了旋转发动机内流场的分区特征和端面近轴区域的回流效应，研究了转数对涡核结构及端面流场细微结构的影响。本文旨在应用解析分析法求解旋转情况下的发动机内部流场，分析旋转和壁面质量注入对涡核结构的影响。1 数学物理模型1
固体火箭技术 2012年5期2012-09-26
- 入口挡板对旋风分离器内流动分布影响的试验研究
板角度变大，切向速度提高，切向速度峰值位置沿径向外移，下行流的轴向速度提高，上行流的轴向速度降低。旋风分离器； 入口挡板； 三维速度分布旋风分离器是石油化工装置中一种重要的气固分离设备。为进一步优化结构，提高分离器的分离效率，针对直切型旋风分离器的入口结构，添加了不同角度的挡板，并进行了流场的实验研究。1 试验模型和实验装置实验采用七孔球探针对旋风分离器内全空间的三维流场进行测定，七孔球探针经风洞标定，可以测定3个时均速度分量与静压。试验采用吸风附压操作，
当代化工 2011年3期2011-11-06
- 动态水力旋流器流场数值模拟研究
内部液流迫旋切向速度高，能使不互溶的复杂液体混合相得到较好分离，有更高的分离效率与更好的处理效果，可对矿业上难以处理的产出水进行有效分离，因而有必要加以研究开发[1-2]。旋流器内部流动十分复杂，影响其分离效率的结构参数和操作参数很多，因此对动态水力旋流器的实验研究比静态旋流器研究更加困难，完全依靠实验来优化设计这些参数，不仅工作量大，而且不能有效、准确地预测动态旋流器的工作性能，因此对旋流器流场进行数值模拟将有助于最佳参数的合理确定。目前在旋流器流场数学
中国矿业 2011年10期2011-01-22
- 180°矩形弯管流场的LDV测量
矩形弯管时均切向速度、时均轴向速度和湍流强度沿周向和轴向的分布曲线,并对其进行了讨论。1 实验装置和测量方法实验装置如图1所示。激光多普勒测速仪为美国TSI公司的后散射二维LDV系统。实验中,激光探头固定在三维坐标架上,可以垂直移动激光探头,最小移动位移精度可达0.1%mm。示踪粒子采用LZLⅡ型粒子发生器加热丙二醇液体获得,释放的粒子连续且均匀,粒径范围约2μ m左右,可以满足对气流跟随性的要求。测速范围：-150～1000m/s,测速精度：0.1%。测
实验流体力学 2010年1期2010-04-15
- 不同旋气槽数对SF6 断路器三维气流场影响
旋气槽对气流切向速度的影响，为SF6高压断路器喷口的优化设计及灭弧室小型化设计，为开发新型旋气式SF6断路器提供依据和设计方法。2 三维气流场数学模型SF6高压断路器开断过程中吹弧气体的流动是一种非定常、有粘可压缩流动，而且流动过程中气流场域的边界是变动的[7-10]。计算断路器流场的数学模型采用可压缩N-S 方程[11-14]：（1）连续方程（2）运动方程轴向动量守恒 径向动量守恒（3）能量方程（4）气体状态方程式中 ρ,p,T ——气体密度，压力和温度
电工技术学报 2010年9期2010-02-19