固定床式气化炉内部流场的数值模拟研究

以固定床式煤气化炉发展兴起的型煤富氧气化技术是符合我国能源战略政策的新技术。为掌握现有气化炉生产特性,采用计算流体动力学软件进行数值模拟。在建立与实际相对应的常压气化炉几何模型基础上,选用k-ε双方程模型、流体输运模型、SIMPLE方法求解N-S方程、P1模型,模拟出炉膛内的组分浓度场、温度场,为进一步研究炉内的燃烧状况、优化燃烧过程和指导生产工艺改进提供了理论依据。     

冰下分层采水器模型的数值模拟与优化设计

使用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件Fluent对冰下分层采水器模型采水过程中仪器内部的水体流动进行二维数值模拟。计算模拟结果显示采水器模型内的速度场、压力场等,通过Fluent后处理软件Tecplot得到采水器内部的流场图。该流场图可真实反映冰下分层采水器内部的复杂流动,在此基础上进行分析计算,可得到改进冰下分层采水器的理论依据。     

吸收塔流场数值模拟分析

以流体力学理论为指导,运用FLUENT6.2软件对喷淋吸收塔的流场进行三维数值模拟,揭示吸收塔内的流场特性。计算结果表明,模型的计算值对优化脱硫吸收塔的设计工作具有指导意义。     

CFD技术在浮选流场研究中的应用

浮选流场具有多相 、多尺度的特点,涉及不同相之间的相互作用.现阶段通过实验很难测量 、观测到完整的流场信息,而流场特征对浮选设备的分选性能往往起着关键作用.计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟技术作为研究流场的有效手段,已被成功应用于浮选过程的研究和设备的开发,降低了...     

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。     

浅谈三元催化转换器的使用和维修

三元催化转换器在当今环保要求越来越高的情况下使用越来越普遍,是车辆排放达到要求的一个重要环节.本文对三元催化转换器的影响因素作了分析,并对三元催化转换嚣的检查和维修作了描述.     

浅谈汽油对三元催化转换装置的影响

现代汽车普遍在发动机排气管后装有三元催化转换器,三元催化器中的催化剂是铂和铑的混合物。铂能促使排气中的有害成分CO、HC氧化成CO2和H2O,铑能加速有害气体NOx还原成N2,从而起到净化排气的作用。在使用汽油的时候如果不按要求使用会钝化三元催化转换器中的催化剂,使尾气排放超标,严重时导致三元催化装置不起作用。     

冻干机干燥室内热质传递的数值模拟

以某国产冻干机冻干室为研究对象,建立了其三维结构模型.采用计算流体力学方法,推导了冻干过程的热质传递模型,并用计算流体力学软件FLUENT6.3对冻干室内的流场进行数值模拟.模拟结果表明,在冻干室内部,在靠近冷阱部分,水蒸气的扩散流速较大,最大速率达到0.065m/s,流速的最小值位于冻干室入口处,且方向与流向冷阱方向的水汽速率相反.模拟结果对深入研究冻干过程中的热质传递机理有一定的指导作用.     

基于CFD的双导轮液力变矩器流场模拟与试验研究

目的:针对双导轮液力变矩器两个导轮依次空转的仿真难点,提出一种导轮无叶片处理的CFD数值模拟方法,以便正确获取双导轮液力变矩器内部流场。方法:借助Solidworks对自行设计的双导轮液力变矩器进行流道模型抽取,采用导轮无叶片法模拟导轮变相点后的空转工况,利用ANSYS Meshing进行网格划分,得到3种全流道网格模型。运用ANSYS Fluent进行CFD数值计算,模拟转速比i=0.6中速工况下的流场特征。在液力变矩器试验台上进行样机的台架试验,得到其原始特性曲线。结果:CFD数值模拟能够准确预测双导轮液力变矩器的原始特性,仿真结果与试验结果较为吻合。泵轮与涡轮入口到出口的速度与压力变化趋势相反,两个导轮的速度与压力变化相对较小。结论:采用CFD数值计算并结合导轮空转无叶片法能够较好地预测双导轮液力变矩器的流场特性,为进一步优化设计提供理论参考。     

三元催化转换器改进及其对发动机性能的影响

对应用于GW491QE型汽油发动机的三元催化转换器进行了改进,载体采用球形端面,增加了载体孔数,壳体前端锥采用两个扩张角,壳体两端采用缩颈处理。改进后的三元催化转换器增加排气气流进入载体前流速的均匀性,充分发挥了整个载体的转换效率,有效防止了衬垫过早脱落,使三元催化转换器的使用寿命得到提高。试验结果表明,改进后的三元催化转换器,对发动机的动力性和经济性影响较小,对HC、CO和NOx的转换效率较高,三元催化转换器与该发动机在动力性、经济性和排放性方面达到良好匹配。     

优化设计中的优化问题算法

优化设计问题分为无约束优化问题和约束优化问题，大多数工程设计问题属于有约束的问题。本文以约束随机方向法为例探讨了有约束优化问题的一般算法，使繁琐的计算变得简单、明了。     

汽车离合器基本参数的优化设计

汽车离合器的基本参教主要有离合器的后备系数β、摩擦面单位面积上的压力p0、摩擦片外径D和内径d等,这些参教的变化直接影响离合器的结构尺寸和工作性能。本采用优化设计方法来确定最佳的离合器基本参教,实例计算表明了该方法的实用性。     

基于人工智能的混凝土配合比优化设计

采用遗传算法对混凝土进行配合比优化设计,以经济成本为目标函数、以人工神经网络混凝土性能预测模型为约束条件,用实数编码表示个体的染色体位串,通过选择、交叉、变异等遗传算子作用,完成遗传操作,以优胜劣汰为原则,最终达到最优解。将优化结果和工程实例的配合比进行对比,可见该方法可降低造价、节约能源,具有较好的工程使用价值。     

Numerical simulation and optimization design of the EGR cooler in vehicle

The EGR （exhaust gas recirculation） technique can greatly reduce the NOx emission of diesel engines, especially when an EGR cooler is employed. Numerical simulations are applied to study the flow field and temperature distributions inside the EGR cooler. Three different models of EGR cooler are investigated, among which model A is a traditional one, and models B and C are improved by adding a helical baffle in the cooling area. In models B and C the entry directions of cooling water are different, which mostly influences the flow resistance. The results show that the improved structures not only lengthen the flow path of the cooling water, but also enhance the heat exchange rate between the cool and hot media. In conclusion we suggest that the improved structures are more powerful than the traditional one.     

离散变量结构优化设计算法研究综述

对离散变量结构优化设计的算法作了总结，这些算法被分成传统的方法和现代方法。对其中的一些算法作了描述，如圆整法、相对差商法、模拟退火算法、遗传算法、Tabu搜索算法。指出了拓扑优化存在奇异最优解问题，并介绍了奇异最优解的处理方法。     

Modeling and optimization of catalytic dehydration of ethanol to ethylene using central composite design

The central composite design in the modeling and optimization of catalytic dehydration of ethanol to ethylene was performed to improve the ethylene yield. A total of 20 experiments at random were conducted to investigate the effect of reaction temperature, Si/Al ratios of H-ZSM-5 catalyst and liquid hourly space velocity (LHSV) on the ethylene yield. The results show that the relationship between ethylene yield and the three significant independent variables can be approximated by a nonlinear polynomial model, with R-squared of 99.9% and adjusted R-squared of 99.8%. The maximal response for ethylene yield is 93.4% under the optimal condition of 328 °C, Si/Al ratio 85, and LHSV 3.8 h⁻¹.     

冲落式坐便器冲水过程三相流动数值仿真

为了数值分析坐便器产品的冲水性能,根据坐便器产品的几何特征、冲水特点及性能评价标准,提出了等效污物的概念。将实际冲水过程气-液-固三相模型简化为气-液1-液2三相流动过程,并利用计算流体动力学(CFD)软件的多相流模型(VOF)实现了冲落式坐便器冲水排污过程的数值仿真。分析了等效污物相的分布状况及其粘度与残余量的关系,进而提出了建立基于等效污物的坐便器冲水性能数值标准方法的初步设想。     

等离子割炬喷嘴热－流耦合分析及优化设计

等离子割炬工作原理复杂,喷嘴在冷却水温度场和流场耦合作用下工作,实物实验难度较大,文章采用CFD软件针对两种割炬喷嘴进行数值模拟,分析在不同冷却水流速度下的温度云图和温度曲线图,确定喷嘴结构,给出建议冷却水流速度。     

水/有机两相体系中苯甲醛与苯乙酮缩合反应的研究

合成了3种季铵盐型阳离子表面活性荆(C16H33)2N(CH3)2Br(双十六烷基二甲基溴化铵),C16H33,NC33H45(CH3)2Br(二十二烷基十六烷基二甲基溴化铵),C16H33NC12H25(CH3)2Br(十六烷基十二烷基二甲基溴化铵),并考察了其对水/有机两相体系中苯甲醛与苯乙酮Aldol缩合反应性能的影响.结果显示,含有两条疏水长链的阳离子表面活性剂对水/有机两相体系中苯甲醛与苯乙酮Aldol缩合反应具有明显的加速作用,其催化活性明显高于其它类型的表面活性剂;结果还显示,阳离子表面活性剂分子中疏水碳链的数目增加、疏水碳链的增长均有利于Aldol缩合反应.