曝气池内气液流态的实验分析和数值模拟

曝气池中的流动是一种复杂的气液两相流动,运用FLUENT软件对曝气池内气液两相流动进行数值模拟,并通过实验验证数值模拟结果的准确性.结果表明:运用FLUENT软件进行数值模拟的数学模型基本准确,实验与数值模拟结果基本吻合.     

尾矿库溃坝事故风险管理研究

国内外对于尾矿库安全问题非常重视,通过从风险角度出发研究尾矿库溃坝事故安全管理问题,对国内外尾矿库溃坝事故风险管理现状进行分析,讨论尾矿库溃坝事故风险管理的方法,认为尾矿库溃坝事故风险管理重点应从尾矿库的规划选址和工程设计两个方面进行,从而提出切实可行的尾矿库溃坝事故风险管理措施。     

模拟研究气液两相在带缩径管的90°弯管内的流动(英文)

目的:90°弯管广泛应用于工业中的流体输送,但是流体在经过弯头时会由于离心力的作用而导致弯头下游管道内出现流体分布不均的现象,从而影响后续的生产过程。本文将实验和计算流体力学(CFD)模拟的方法结合研究缩径管对经过弯头后的流体整流作用并分析原因,以期为缩径管在工业中的应用提供一定的参考。创新点:1.提出在弯头后的管路中增加缩径管来调整流体的方法;2.在冷模实验数据验证模拟结果的正确性的基础上,根据CFD模拟得到的管道内的压力、流体速度、相分布及湍动能分布详细分析了缩径管能起整流作用的原因。方法:1.通过冷模实验所得的压力数据与模拟值进行对比,证明模拟所采用模型的正确性;2.通过对不同流体入口条件模拟结果的比较,找到缩径管的作用规律;3.通过CFD模拟得到管道内的压力、流体速度、相分布及湍动能,分析缩径管的整流原理。结论:1.模拟所采用的模型可较好地反映管道内的流体流动情况;2.缩径管能起到很好的整流效果;3.缩径管可使流体加速,促进流体的快速混合,因此能够使不稳定的流体快速达到稳定状态。     

螺旋隔板花瓣管单管换热器的数值模拟

采用FLUENT6．0软件对整个螺旋隔板花瓣管单管换热器的一段的流场、温度场进行数值模拟，结果显示壳程内的主体流动趋势仍是螺旋状，但在翅片附近速度场的大小和方向变化较大，证明翅片的存在激发了流体的边界层分离和湍动，从而强化了传热。     

同高度流体的伯努利方程及数值模拟对比

为了研究流体在同一高度的速度和压强分布,首先通过理论推导出同一高度流体的伯努利方程,然后通过流体软件Fluent模拟流体在同一高度的速度压和压强分布,两种方法都得出速度和压强分布相反的结论,即速度大的区域压强小,速度小的区域压强大;由数值模拟还可以得出,流体在管径发生变化处速度和压强大小发生突变;最后,将数值模拟的流体速度和压强结果定量化,代入伯努利方程,通过误差分析,数值模拟结果具有很高的可靠性,因此可以将数值模拟应用于工程实际。     

基于Fluent圆管内黏性流体流动的多媒体教学的应用研究

Fluent是流体力学中通用性较强的商业CFD软件。将Fluent软件引入流体力学多媒体教学中,可对定常不可压缩流体在圆管内流动进行数值模拟,分析流体层流、紊流的两种流动状态,验证管内流体速度及切应力分布。实践表明,在流体力学课堂上配以Fluent数值模拟,有助于学生消化较难理解的理论知识,增强学习兴趣,提高教学效果。     

杨坑山尾矿库最终设计标高的稳定性分析

基于大型商用岩土软件,采用AUTOCAD软件建立三维模型,编写接口程序导入专业的网格划分软件,将单元和网格信息导入岩土数值模拟软件。针对杨坑山尾矿库在最终设计标高时的稳定性,从系统最大不平衡力、位移云图和应变增量云图三个方面展开分析,并结合现场勘察情况对尾矿坝稳定性做出评价,同时也提出相关的安全措施。     

王圪堵水库左坝肩下游护坡反滤设计

针对王圪堵左坝肩下游坡坡脚出现冒水现象,通过已有观测资料及绕坝渗流分析确定原有工程措施作用较明显,为了确保左坝肩岸坡和坡脚不发生渗透破环,从而保证王圪堵水库左坝肩下游坡安全,进行反虑设计。     

幂律流体在梭形内管环空中流动的流场数值分析

三元复合溶液在偏心环空配注器中的流动可视为幂律流体在梭形内管环空中的流动.本文利用CFD软件FLUENT对幂律流体在梭形内管环空中流动的流场进行了数值模拟计算,分析了该流动的速度、压力和视粘度分布.通过对比理论计算得到的理论压降与实验测得的实际压降,两者平均相对百分比误差小于10％,说明该数值计算方法的正确性.     

基于FLUENT某型排气歧管性能分析

内燃机排气歧管是内燃机排气系统的主要组成部分,排气歧管的气体流动性能和动压力性能直接影响到内燃机的动力性、排放性和经济性。本文针对某型防爆柴油机排气歧管的结构进行性能分析,通过FLUENT模拟分析提出改进措施。     

试论尾矿库安全监测预警系统可靠性评估

尾矿库安全生产是事故多发行业,本文通过分析尾矿库安全监测预警系统,为了确保尾矿库安全生产,结合尾矿库安全监测预警系统具体构成,避免或减少人员的伤亡和财产损失,对尾矿库安全监测预警系统可靠性评估,确保尾矿库企业的安全生产,增强对尾矿库安全监测预警系统的重视程度,有效遏制尾矿库安全生产事故的发生,并为完善该系统提供参考,为安全生产科学技术推广起到辅助作用,维护经济的稳定发展和社会的安定和谐,具有重大的理论和现实意义。     

SK型静态混合器的数值模拟

利用专业的多物理场耦合软件COSMOLMultiphysics对sK型静态混合器内的不可压缩层流流场进行了仿真模拟,计算过程中采用软件中的层流流动和稀物质的传递内置模块,得到了静态混合物中流体的浓度场、速度场及压力场分布。由于螺旋混合元件的作用,流体做螺旋运动,通过对流体的剪切、旋转,使流体充分混合,结果在出口处几乎混合完全。利用后处理软件对计算结果进行分析,为其性能测试提供了理论依据。     

SK 型静态混合器的数值模拟磁

利用专业的多物理场耦合软件COSMOL Multiphysics 对SK型静态混合器内的不可压缩层流流场进行了仿真模拟,计算过程中采用软件中的层流流动和稀物质的传递内置模块,得到了静态混合物中流体的浓度场、速度场及压力场分布。由于螺旋混合元件的作用,流体做螺旋运动,通过对流体的剪切、旋转,使流体充分混合,结果在出口处几乎混合完全。利用后处理软件对计算结果进行分析,为其性能测试提供了理论依据。     

电渣重熔过程流场和温度场的数值模拟

使用有限元分析软件ANSYS计算电渣重熔外部磁场,将外部磁场数据通过C语言编写的数据转换程序导入流体计算软件FLUENT中,应用MHD模型求解磁流体运动产生的附加磁场传输方程,并将电磁场产生的洛伦兹力和焦耳热作为源项分别加到动量方程和能量方程中,从而建立电渣重熔三维流动、传热数学模型。计算结果表明:由于磁流体运动引起的附加磁场很小,可以忽略不计;渣池内流动主要受洛伦兹力的影响,热浮升力只对近壁面处流动产生影响;电磁场产生的焦耳热在渣域远远大于金属域,渣池大量的焦耳热足以熔化自耗电极,形成稳定的金属熔滴不断滴落;非稳态计算在1 840 s之后在温度场接近稳定,金属熔池形成稳定的凝固边界。     

地铁区间隧道火灾情况下的烟气扩散研究

针对地铁区间隧道火灾烟气扩散技术研究难点,利用CFD软件STAR-CCM对郑州地铁一号线某区间隧道进行火灾数值模拟,确定火灾强度为7.5 MW,保证烟气单向扩散临界风速不小于2.0 m/s。实验表明,在隧道火灾发生后,向火源下游逃生的人员应尽量降低自己的高度（比如弯腰前进或匍匐逃离等）沿隧道中线逃离。通过现场试验,将在同种工况下测得的烟气流动状况与数值模拟结果对比,运用更可靠的数值模拟方法模拟火灾烟气流动,其研究结果可为研究烟气流动情况和制定疏散方案提供重要参考依据。     

坝前淤泥对闸门的影响分析

水库泥沙淤积在闸门前,会增大闸门启门力.如何通过模型试验确定有泥沙淤积时闸门启门力,本文对此进行了探讨.认为淤积在坝前的细颗粒泥沙多数情况下可当做宾汉体泥浆,根据坝前淤泥受力平衡条件,导出淤泥相似准则,并论述了模拟试验方法.     

长江三峡工程对螺山水文站水文特陛影响研究

长江三峡工程蓄水运行后,来自长江上游的泥沙滞留于库区,清水下泄,出库泥沙量明显减少,坝下河床受到冲刷,支流湖泊的供沙也将发生变化,使得进入长江中游河段的泥沙有所减少。本文对长江中游干流河段螺山水文站的径流及来水来沙等水文特性影响进行研究,对于该地区乃至下游地区的防洪调度、港口修建、航道整治与维护、滩涂围垦、工农业生产及生态环境保护等,都具有十分重要的指导意义。     

纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动的数值研究（英文）

目的:微通道以其效率高、体积小等特点在许多领域有着越来越广泛的应用。特斯拉阀是一种没有运动部件的止回阀,在微流动控制领域有着明显的优势。大量研究表明,将纳米流体运用到微尺度通道中可明显提高换热效率。本文将二者结合,研究Al2O3-水纳米流体在微尺度特斯拉阀中的流动特性,为微尺度特斯拉阀以及纳米流体的进一步研究提供参考。创新点:1.将特斯拉阀应用于纳米流体的微流动控制中;2.研究不同的操作条件和不同的介质特性对纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动特性的影响;3.研究纳米流体在微尺度特斯拉阀中不同流动方向的流体分布和压力情况,并根据特斯拉阀的压降比(反向流动压降/正向流动压降)来分析特斯拉阀对微流动的控制效果。方法:1.建立微尺度特斯拉阀的三维模型;2.通过有效性验证的数值方法,在不同操作条件和不同流动介质特性的情况下,模拟纳米流体在微尺度特斯拉阀中正反两个方向的流动;3.根据流体在流动过程中的分布以及压力的变化情况,分析温度、流体流量和纳米颗粒体积分数对纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动特性的影响。结论:1.纳米流体在特斯拉阀中正向流动时,大部分流体进入了分叉段中的直通道;而反向流动时,大部分流体进入了分叉段中的弧形通道,并且随着流量、温度和纳米颗粒体积分数的增加,主流量的百分比增加。2.当纳米流体反向流动时,在弧形通道出口处的射流对压降的影响非常明显,这是导致反向流动压降大于正向流动的重要原因。3.特斯拉阀的压降比受流量的影响最显著;在本文的研究范围内,压降比随着流量的增加而线性增加。     

轴流管壳式换热器壳侧流体优化分布数值研究

针对大型、超大型轴流管壳式换热器壳侧流体的流动分布不均的问题,提出在进出口处增加流体分布挡板用以改进流体分布不均的现象.并且在此之前的理论研究基础上,采用多孔介质--分布阻力模型,对不同结构参教的流体分布挡板进行教值模拟研究,研完结果表明,在壳侧进出口安装流体分布挡板能够有效促进流体的均匀分布,理论分析的教学模型与数值研完结果表现为一致,通过几种不同的结构参数分布挡板的数值结果对比,表明采用第三种结构形式的挡板不但流体分布均匀,而且由于挡板存在所造成的压力损失最小.     

基于GNSS的实时变形监测系统的设计开发与应用

以某大桥变形监测为研究对象,利用单连续参考站基站与监测站结构进行系统设计与开发,分别对GNSS自动化监测系统总体结构、GNSS监测软件设计与开发、解决方案与实施案例进行分析;对系统软件开发中重要原理与定义、软件流程设计进行描述。系统原型可广泛应用于高层建筑物、地质滑坡、桥梁及尾矿库坝等工程变形监测中。