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基于FLUENT的重整加热炉集合管防腐蚀结构优化

陈志静 , 郭福平

腐蚀与防护 doi:10.11973/fsyfh-201508017

针对催化重整装置加热炉集合管盲端的腐蚀现象,运用腐蚀理论对其进行了机理研究.结果表明,在操作工况下,出口集合管盲端法兰内侧发生高温硫腐蚀,富氢环境使腐蚀产物疏松多孔,在高流速流体冲刷下发生冲刷腐蚀.采用FLUENT软件对集合管流场特性进行了模拟分析,结果表明,出口集合管盲端法兰内壁面右下侧形成了漩涡流,连续不断冲刷壁面;漩涡强度随介质处理量的增加而增大,当处理量为168 t/h时,涡量值为240 s-1,切向速度达到16 m/s.模拟计算结果与实际集合管的检测结果吻合较好.同时,对平盖进行了防漩涡结构优化设计,在相同工况下进行数值模拟,结果表明,优化的平盖结构具有较好的防冲刷腐蚀作用.

关键词: 集合管 , 腐蚀机理 , 漩涡 , FLUENT , 结构优化

烘干室截面流场仿真分析

刘晓亮 , 孟凡敬

涂料工业

利用流体力学仿真软件FLUENT,建立汽车涂装线对流加热烘干室典型截面的数学模型,对数学模型进行流体力学的二维静态仿真分析,比较各截面的优缺点,为烘房选择截面提供参考依据.阐述了流体仿真在烘房设计过程中的重要性,根据仿真结果总结各截面的优缺点,对其缺点的解决方法进行技术探讨,为烘干室的设计提供基础指导.

关键词: 车辆工程 , 烘干室 , FLUENT , 气体流动仿真

疏水性微结构表面的抗结冰特性仿真研究

胡超 , 白清顺 , 白锦轩 , 张庆春

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.023

目的 探究不同形状微结构表面的疏水、抗结冰特性,以及两者间的关系.方法 基于有限体积法对液滴滴落至微结构表面的浸润和凝结过程进行仿真探究.首先建立了具有不同形状微沟槽表面的仿真模型,然后分析了不同微结构表面的疏水特性差异,最后根据不同微结构表面的水滴滴落凝结行为及内部流场的仿真研究,获得了微结构表面疏水性和疏冰性关系,揭示疏冰性产生的原因.结果 矩形微结构表面液滴的接触角为109°,表现出疏水特性.锯齿形微结构表面液滴的接触角为162°,表现出超疏水特性.液滴在锯齿形微结构表面上20 ms后凝结率低于2％,抗结冰能力最强.普通表面上的液滴凝结率为4％,低于矩形表面上的6％.对比矩形表面与普通表面上的液滴凝结过程,矩形表面上液滴内部湍流动能是普通表面上液滴的5倍,经过20 ms后,普通表面上液滴近壁面温度下降30K,同时矩形微结构表面上液滴近壁面温度仅下降10K.结论 具有微结构的表面能表现出疏水性,这种疏水性对抗结冰特性具有双重作用,一方面降低了液滴初期的凝结速度,另一方面加快了液滴在底层形成稳定冰层后的凝结速度.

关键词: 微结构表面 , 疏水性 , 抗结冰特性 , 凝结速度 , 有限元体积法 , FLUENT

基于CFD的粗糙度及污损附着对船舶阻力的影响

姚雪蕾 , 袁成清 , 赵相宽 , 白秀琴

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.005

目的 研究船体表面粗糙度及污损附着在不同航速下对航行阻力的影响.方法 参考船体粗糙表面条件下的阻力估算方法,并通过目检法对船舶污底分级,由船体附着的生物类型判断此时污损附着的严重程度.划分三种不同的船体表面条件,对应建立三种模型,采用计算流体力学(CFD)方法,使用FLUENT软件进行数值模拟.将仿真结果与经验结论进行对比,分析阻力的增长情况与阻力性质.结果 船体表面条件越差,增加的航行阻力越大.同一表面条件下,增加的航行阻力随航速的增大而增大.在粗糙度(包含轻度污底)和中度污底情况下,增加的航行阻力主要为摩擦阻力;重度污底情况下,增加的航行阻力不再以摩擦阻力为主,粘压阻力、兴波阻力所占比例会增大.结论 在重度污底的情况下,经验推荐的摩擦补贴系数已不适用于实际情况,数值模拟方法的计算结果可供参考.通过降低航速来减少增阻适用于任何表面条件.

关键词: 粗糙度 , 污底 , 船舶阻力 , 摩擦阻力补偿系数 , FLUENT , 数值模拟

基于BP神经网络的压力容器CFD温度场预测

杨磊磊 , 陆皓 , 余春 , 王学成 , 刘陈 , 孙乙轩

材料热处理学报

利用计算流体动力学软件FLUENT建立了烟气、容器、保温棉多层热流固耦合模型.模拟得到了大型压力容器热处理升温阶段温度场分布.结果表明,模拟结果与实验相吻合,相对误差在±1.2％以内.基于FLUENT计算结果,以富氧燃烧时火焰温度和容器不同层位置作为输入变量建立含15个隐含层的BP神经网络.采用经过训练的神经网络,预测容器不同层温度,得到的相对误差仅为0.34％,准确性高,省去了大量的FLUENT计算,提高了预测效率.

关键词: FLUENT , 压力容器 , 神经网络 , 计算流体动力学 , 热处理

底吹炼铅炉内流动的数值模拟

张红亮 , 汤卓 , 陈永明 , 叶龙刚

中国有色金属学报 doi:10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.03.023

以工业实践的底吹炼铅炉为对象,在炉内渣相和金属相的物性参数测定的基础上,利用FLUENT软件平台,建立一个与实际体系一致的底吹炼铅炉模型,并耦合VOF三相流模型和标准 κ?ε 湍流模型对底吹炼铅炉内气?渣?金属三相流动过程进行模拟.通过分析数值模拟的相界面结构、速度场分布、流线分布结果,发现氧枪上方区域搅动剧烈,渣层中存在涡流,强化了传递和反应过程.另外,所建立的模型在优化底吹炉炉体结构和改善运行条件方面有着重要作用,经过分析不同条件下炉内流体流动形态,能有效地引导完善底吹炼铅炉工况.对入口流速和喷枪倾角的优化讨论中,发现增大入口流速能提高熔炼效果,最佳喷枪倾角为5°~7°.

关键词: 底吹炉 , 多相流 , FLUENT , 结构优化

稀土萃取混合室进料口压力仿真

逄启寿 , 徐永谦

稀土

基于FLUENT流体仿真软件,对不同搅拌桨安装高度和不同搅拌桨转速条件下混合室进料口压力值变化分别进行了仿真试验,得到了两者与进料口压力值之间关系.根据该方法能够帮助确定形成最大抽力的搅拌桨的安装高度,而且在保证混合室进出流量的前提下指导调低搅拌桨转速,达到减少能耗的目的.

关键词: 稀土萃取 , FLUENT , 进料口压力

Influence of Air-Knife Wiping on Coating Thickness in Hot-Dip Galvanizing

钢铁研究学报(英文版)

关键词: 涂层厚度 , 热镀锌 , 气刀 , 有限元分析软件 , FLUENT , 出口压力 , 模型预测 , 剪切应力

基于FLUENT的不定形耐火材料输送管内流动状态分析

张刚 , 谷立臣 , 何欣荣

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.02.008

利用流体力学理论分析了理想情况下不定形耐火材料在管内的流动特性,应用专业流体仿真软件FLUENT对不定形耐火材料在实际工况下流动状态进行数值模拟与流场分析,发现了缩短不连续泵送间断时间与设计合适的管道参数对于不定形耐火材料的连续输送都有较大影响,验证了不定形耐火材料柱塞状流动这一特性,为喷嘴以及风压的设计提供了依据.

关键词: 管道输送 , 质量流 , 压力云图 , 速度云图 , FLUENT

平板式阳极支撑SOFC多场耦合数值模拟

李志刚 , 淮秀兰 , 王绍荣 , 朱庆山

工程热物理学报

建立了平板式固体氧化物燃料电池多场耦合数学模型,利用商业CFD软件FLUENT对包括阳极和阴极多孔介质、致密固体氧化物电解质、燃料流道、氧化剂流道、电流收集双极板、外壳的单电池三维整体计算区域进行了数值模拟,得到了流场、温度场、组分浓度场、电流密度场、Nernst电动势、活化过电势和欧姆过电势等重要物理量的详细分布,并分析了影响电池性能的主要因素.模拟结果与SOFC研制单位提供的实验数据基本符合.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , SOFC , 多场耦合 , 数值模拟 , FLUENT