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中国科学院工程热物理研究所专利：重力条件下高温蓄热容器内固/液相变的数值模拟方法
火灾科学国家重点实验室氢预混火焰数值模拟研究成果在 Combustion Theory and Modelling 期刊以封面论文发表（图）
氢预混火焰 数值模拟 Combustion Theory and Modelling 内燃机燃烧
2022/7/13
2022年7月13日，火灾科学国家重点实验室肖华华研究团队在国际燃烧领域权威期刊 Combustion Theory and Modelling 上发表题为“Numerical study of the stability of premixed flames propagating in half-open tubes”的封面论文，如图1所示。Combustion Theory and Mode...
循环流化床由于其良好的燃料适应性和排放控制效果在煤炭燃烧和气化行业得到了广泛的关注和应用。但是循环流化床是一个复杂的流动体系，呈现多相、多尺度、非稳态、难测量等特点，使得对其内部复杂的气固流动特性尚缺乏深入的了解，这就对循环流化床的设计、优化、放大等造成了一定的影响。
短螺旋燃烧室（SHC）不同于传统的环形燃烧室构型，其每个燃烧室头部（含旋流器及头部挡板、挡油盘等）以过头部挡板中心且垂直于发动机轴线的直线为旋转轴，旋转一定角度，从而形成一种非轴向进气的结构，其结构概念图如1所示。国内外相关的研究表明短螺旋燃烧室在缩短发动机轴向长度、提高燃烧室结构紧凑性、减少压气机出口和涡轮入口导叶数等方面具有巨大的潜力。然而，倾斜的燃烧室头部会导致侧壁面的出现（图1所示），从而...
贫预混燃烧室NOx排放数值模拟研究取得进展（图）
贫预混燃烧室 NOx排放 数值模拟
2019/8/19
污染物排放控制是燃烧室的关键设计目标之一，发展适用于NOx排放预测的数值方法是预先评估燃烧室性能的重要途径。基于CFD模拟结果的化学反应器网络模型(CRN)方法具有快速预估燃烧室NOx排放的优势，其计算资源消耗较小，可以运用详细化学反应机理模拟NOx生成过程，实现NOx排放的准确预测，并能够揭示NOx生成的关键路径机制，以及快速分析参数变化对NOx排放特性的影响。CFD-CRN方法的核心思想在于运...
设计了适用于某驻涡燃烧室模型的喷油杆,对该喷油杆进行了冷态雾化试验,在不同的气液比、不同的气体和液体压力下研究了喷油杆的雾化性能.通过计算流体动力学(CFD)方法对驻涡燃烧室进行了冷态和热态的数值模拟,得到了燃烧室内部的速度场、温度场和质量分数分布.计算结果表明:该燃烧室设计合理,结构紧凑,燃料燃烧充分,凹腔试验件的壁温分布较为理想.得到了总压损失和出口温度分布的变化规律:燃烧室的总压损失略偏大,...
采用数值模拟方法研究高温高压下气化炉中膜式螺旋管煤气冷却器的对流换热和流动特性，分析径向节距、轴向节距和管圈曲率对换热和流动特性的影响。模拟结果与试验结果吻合较好。研究发现：在相同的入口速度下，膜式螺旋管换热器的表面换热系数与轴向节距和径向节距有关；换热器环形通道内的轴向速度波动有利于强化传热；膜式螺旋管的局部壁面换热系数与管圈曲率无关; 螺旋管圈的膜片面积比对于换热器的平均换热系数有显著影响。另...
在雷诺数Re=7000~26800范围内，对布置单排1对斜截半椭圆柱面的矩形通道内空气传热和流动特性进行三维数值模拟，用无量纲数R分析斜截半椭圆柱面斜截角a、攻角b、高度h、距入口间距S、前缘间距s、布置方式对其在通道内强化传热和流阻综合性能的影响。结果表明，在计算条件下，a=20o、b=15o、h=5 mm、S=100 mm、s=30 mm、渐扩式布置(前缘低后缘高、凹面相对)的斜截半椭圆柱面在...
在雷诺数Re =7 000~26 800范围内，对矩形通道分别布置单排一对斜截半椭圆柱面、矩形小翼等6种涡流发生器的强化传热效果和压降特性进行数值模拟，并用综合评价因子对比分析各涡流发生器强化传热与流动阻力综合性能。结果表明，斜截半椭圆柱面综合性能最好，分别比矩形小翼、斜截半圆柱面、斜截半椭圆柱体高11.40%~21.88%、1.98%~2.11%、2.53%~3.50%；具有较小迎流截面和流线型...
非球形颗粒在移动床中流动特性的离散单元法直接数值模拟
非球形颗粒 移动床 离散单元法 流动特性
2010/4/20
采用多元颗粒模型对玉米形颗粒在移动床内的流动进行了离散单元法(discrete element method，DEM)直接数值模拟。玉米形颗粒由4个叠加在一起的球元构成。讨论了玉米形颗粒的碰撞机制及运动过程中的受力情况，主要是碰撞力和重力。通过实验验证了模型的正确性。研究了移动床内的颗粒流动特性，分析了摩擦系数对壁面所受应力、颗粒空隙率及速度分布的影响。结果表明，摩擦系数越大，卸料所需时间越长，且...
湿法烟气脱硫带钩波纹板除雾器结构优化数值模拟
除雾器 数值模拟 带钩波纹板除雾器
2009/12/13
利用流体动力学计算方法，对湿法烟气脱硫系统中带钩波纹板型除雾器内气液两相流流场进行数值模拟。通过改变除雾叶片的各结构参数进行多工况模拟，分析并得到了除雾叶片结构参数的变动对其在不同雾滴直径条件下除雾效率和压力损失的影响规律。研究结果表明，叶片间距、叶片转折角度、钩片直段长度、钩片圆弧段转弯半径及钩片圆弧段转弯角度5组参数对除雾器工作性能的影响较为显著，并由此进一步提出了高效的叶片结构参数组合方式。
均相汞氧化的化学动力学耦合流体动力学数值模拟
汞 化学动力学 耦合 计算流体力学
2009/12/4
探讨了利用CHEMKIN4.1与FLUENT6.2软件耦合预测烟道中气相汞氧化过程。根据气相汞的氧化模型，结合CHEMKIN的敏感性分析方法对Hg0氧化化反应机制进行了分析，得到与汞氧化关联度高的反应。对烟气中不同Cl2 和HCl浓度下汞的氧化进行了数值计算，模拟获得了汞在三维圆柱烟道内的浓度分布以及温度对汞氧化的影响规律，并与相关的实验结果进行了比较。结果表明：耦合计算很好地解决了计算流体力学(...
采用雷诺应力模型对双进口方形分离器的气相流场进行了数值模拟，同时用拉格朗日法模拟了分离器内颗粒的运动轨迹。数值计算的分离器效率和压降与试验结果基本吻合。结果表明，双进口方形分离器的流场具有Rankine涡的特点，但是在边角处出现局部小漩涡。同时采用数值模拟的方法对分离器结构进行优化，研究了中心筒插入深度、入口尺寸、直筒段长度、锥体长度对分离效率的影响。通过结构优化，分离器的切割粒径可在6 mm左右...
1/4椭圆螺旋折流板换热器性能的数值模拟
换热器 螺旋折流板 传热系数 压力损失
2009/11/16
运用大型CFD分析软件FLUENT在简化模型的基础上进行数值模拟，对比分析了1/4椭圆螺旋折流板换热器壳程的传热及阻力性能随螺旋角度变化的规律. 结果表明，在相同的操作条件下，1/4椭圆螺旋折流板换热器的传热及壳程阻力性能都随着螺旋角度的增大而减小，其中以螺旋角度为35o的综合传热性能最好. 此外，在相同的螺旋角下，1/4椭圆螺旋折流板换热器的综合性能优于1/4扇形螺旋折流板以及普通弓形折流板换热...