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關(guān)注創(chuàng)建者:匿名 創(chuàng)建時(shí)間:2026-01-04
顆粒形貌分析的視頻教程
Acusolve+EDEM耦合分析案例:振動(dòng)篩顆粒分離仿真-耦合離散元EDEM
(課程相關(guān)文件見(jiàn)附件) Altair 官方微信平臺(tái) 最新、最及時(shí)的活動(dòng)和培訓(xùn)訊息;全原創(chuàng)干貨技術(shù)專(zhuān)題;前沿解決方案分享 欲了解更多信息,歡迎訪(fǎng)問(wèn): www.altair.com.cn
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顆粒形貌分析的實(shí)例教程
本案例為某鋼鐵有限公司2×600t/d石灰雙膛窯SDS脫硫反應(yīng)器,脫硫工藝采用鈉基干法脫硫+布袋除塵器方案;本次模擬主要有兩個(gè)目的:(1)由于冬季SDS反應(yīng)器內(nèi)煙氣溫度較低(約70℃),需通過(guò)熱風(fēng)爐將煙氣加熱至約150℃,因此,需對(duì)熱風(fēng)爐后的溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬,并添加合適導(dǎo)流形式,以保證在短距離內(nèi)可實(shí)現(xiàn)溫度的均勻分布;(2)小蘇打噴槍沿?zé)煹缽较虼怪鄙钊耄瑸楸WC均勻噴射,對(duì)噴射點(diǎn)及后續(xù)流場(chǎng)進(jìn)行模擬,分析SDS反應(yīng)器內(nèi)小蘇打顆粒的分布狀態(tài),并添加相應(yīng)的擾流措施來(lái)確保小蘇打又好又快地與煙氣混合均勻。
模型建立
按照反應(yīng)器所提供圖紙大小以1:1建立三維模型,模型如下:
圖1 SDS反應(yīng)器模型
圖中in1為溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)面,i1~i3為小蘇打顆粒分布監(jiān)測(cè)面。
邊界條件
計(jì)算參數(shù)如下,q1煙氣量為113077m3/h,煙氣溫度為70℃。進(jìn)口邊界條件為速度進(jìn)口,進(jìn)口速度為26.88m/s;q2煙氣量為26385m3/h,煙氣溫度為70℃。進(jìn)口邊界條件為速度進(jìn)口,進(jìn)口速度為14.59m/s;熱風(fēng)爐進(jìn)口熱煙氣量可等同于約22317m3/h,進(jìn)口速度為42.71m/s;小蘇打粉量63kg/h;出口邊界條件為壓力出口,壓力值為0Pa。湍流模型采用LES模型,壁面函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù),固壁面設(shè)置為無(wú)滑移壁面。
展開(kāi) 自由能形貌(free energy landscape,F(xiàn)EL)表征了模擬過(guò)程中蛋白質(zhì)的自由能變化。自由能形貌圖一般通過(guò)兩個(gè)描述體系特征的量來(lái)進(jìn)行繪制,例如RMSD和Rg,也有文獻(xiàn)中用主成分分析PC1和PC2繪制。本文以RMSD和Rg兩個(gè)特征量繪制為例。
1. 獲得蛋白質(zhì)骨架的RMSD和Rg數(shù)據(jù)rmsd.xvg和rg.xvg。
對(duì)rmsd.xvg和rg.xvg文件進(jìn)行處理,刪除所有注釋行(以#或者@開(kāi)頭的行和空行)以及rg.xvg中的XYZ三個(gè)方向上的Rg數(shù)據(jù)。使rmsd.xvg和rg.xvg文件中只有兩列數(shù)據(jù)。
2. 合并rmsd.xvg和rg.xvg文件,把同一時(shí)間下的RMSD和Rg數(shù)據(jù)寫(xiě)在同一行,組合文件中包含三列:時(shí)間、RMSD、Rg,可使用如下命令實(shí)現(xiàn)。
3. 利用gmx的sham命令生成自由能形貌圖。
-f:讀入組合文件
-ls: 輸出自由能形貌圖
-nlevels: 設(shè)定FEL的層次數(shù)量
更多參數(shù)設(shè)置請(qǐng)參考gmx help sham給出的幫助信息。
上面的命令執(zhí)行之后,得到gibbs.xpm文件即為自由能形貌圖。
4. 用origin繪制自由能形貌圖
xpm文件可以通過(guò)多種方式查看,這里我們利用xpm2all.bsh腳本將xpm文件轉(zhuǎn)換為3列數(shù)據(jù)的文本文件。
將得到的數(shù)據(jù)復(fù)制到Origin中繪圖。
可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行平滑處理繪圖,此外還可以繪制3維的自由能形貌圖。利用主成分分析繪制自由能形貌圖,一般來(lái)說(shuō)就是用主成分1和2取代上文中的RMSD和Rg,后處理都是一樣的。
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展開(kāi) Mastersizer 3000+以其廣泛的測(cè)量范圍,從奈米到微米級(jí)顆粒都能精確測(cè)量,適用于積層制造過(guò)程中的粉末質(zhì)量控制和配方優(yōu)化,確保最終產(chǎn)品的性能一致性。
相對(duì)地,Morphologi 4-ID則以其高分辨率的形貌成像能力著稱(chēng),不僅提供粒徑和形狀參數(shù)的詳細(xì)數(shù)據(jù),還能進(jìn)行顆粒分類(lèi)分析,有助于深入理解顆粒形貌特征對(duì)材料性能的具體影響,從而優(yōu)化粉末的形貌特性以提升產(chǎn)品的質(zhì)量和功能性。
這兩款儀器的結(jié)合滿(mǎn)足了從粒徑測(cè)量到形貌分析的全面需求,推動(dòng)了制造技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新。
展開(kāi) 論文價(jià)值的評(píng)定意見(jiàn):
家電產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域的成本壓力促使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)降成本成為近年來(lái)關(guān)注的一項(xiàng)重點(diǎn)工作,其中嘗試減薄壓縮機(jī)殼體厚度等是一條有潛力的結(jié)構(gòu)降成本技術(shù)路徑,但是由此對(duì)于壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲性能帶來(lái)影響,因此,對(duì)于壓縮機(jī)殼體振動(dòng)噪聲的分析評(píng)價(jià)及殼體結(jié)構(gòu)形貌優(yōu)化成為一項(xiàng)有挑戰(zhàn)性的技術(shù)工作內(nèi)容。該論文以基于OptiStruct的壓縮機(jī)殼體VTF仿真分析及形貌優(yōu)化為主題開(kāi)展相關(guān)研究,論文對(duì)壓縮機(jī)殼體進(jìn)行了VTF分析,基于OptiStruct對(duì)其壓縮機(jī)殼體結(jié)構(gòu)的筋肋布局等進(jìn)行了形貌優(yōu)化,并得到最佳的加強(qiáng)筋的位置、形狀及尺寸,從而改善了壓縮機(jī)的振動(dòng)噪聲性能。論文對(duì)于壓縮機(jī)課題結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化及振動(dòng)噪聲性能提升有已經(jīng)借鑒意義。
展開(kāi) 基于Optistruct的受扭平板的形貌優(yōu)化分析.pdf
眾所周知Optistruct是一款功能很強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)優(yōu)化軟件,覆蓋多種材料,包括金屬和復(fù)合材料,適用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài),線(xiàn)性和非線(xiàn)性等多種優(yōu)化應(yīng)用領(lǐng)域,支持全面的優(yōu)化類(lèi)型,包括概念設(shè)計(jì)階段的拓?fù)鋬?yōu)化、形貌優(yōu)化和自由尺寸優(yōu)化,以及詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化和自由形狀優(yōu)化。每種優(yōu)化模式均有各自的優(yōu)勢(shì),其中形貌優(yōu)化技術(shù)的設(shè)計(jì)空間是由大量的節(jié)點(diǎn)波動(dòng)向量組成,這些節(jié)點(diǎn)向量按照一定的模式進(jìn)行組合以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)約束,并最終生成優(yōu)化后的最佳形貌。本文案例是利用形貌優(yōu)化分析對(duì)受扭平板進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)比分析優(yōu)化前后目標(biāo)值的改善情況。
本文案例的模型為金屬平板,尺寸為100×100mm,網(wǎng)格大小為2mm,對(duì)比5總形貌優(yōu)化結(jié)果,我們可以得出結(jié)論,進(jìn)行形貌優(yōu)化時(shí),不同的設(shè)置和選擇影響最終的優(yōu)化結(jié)果,不同的設(shè)置取決于優(yōu)化的人想要選擇什么樣的約束。
方案
優(yōu)化結(jié)果
方案一
4.44m
方案二
4.31mm
方案三
31.76mm
方案四
14.65mm
方案五
15.17mm
具體詳細(xì)見(jiàn)附件PDF。非常感謝大家能批評(píng)指正。
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顆粒形貌分析的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
顆粒形貌分析的最新內(nèi)容
本案例為鈉基干法脫硫+布袋除塵器工藝,袋除塵器前設(shè)置SDS反應(yīng)器,反應(yīng)器采用內(nèi)外套筒式,以增加煙氣及小蘇打在管道中的混合時(shí)間;靜態(tài)混合器分螺旋葉片式:在煙道內(nèi)安裝固定螺旋葉片,強(qiáng)制煙氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流動(dòng),延長(zhǎng)停留時(shí)間(可增加0.5~2秒),適用于中小流速(8~15m/s)。優(yōu)化參數(shù)一般為:葉片傾角(30°~60°)、葉片數(shù)量(3~6片)、重疊率(20%~40%)。擋板式:交錯(cuò)布置的垂直擋板形成湍流區(qū)
<p class="ql-align-center"><br></p><p> 本案例對(duì)象為水泥行業(yè)預(yù)熱器C5旋風(fēng)筒,離心力主導(dǎo):含塵氣流沿切線(xiàn)進(jìn)入旋風(fēng)筒后形成強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),粉塵顆粒在離心力作用下被甩向器壁,與氣體分離。離心力可達(dá)重力的5~2500倍(取決于結(jié)構(gòu)及流速);二次流影響:內(nèi)旋氣流(向下)與外旋氣流(向上)形成雙渦結(jié)構(gòu),細(xì)顆粒可能被夾帶逃逸;三維強(qiáng)旋流:切向速度主導(dǎo)
某鋼鐵公司SDS脫硫反應(yīng)器,進(jìn)行熱風(fēng)爐補(bǔ)熱溫度場(chǎng)分析及小蘇打顆粒的氣固兩相流分析,研究其溫度場(chǎng)和顆粒混合的均勻性11個(gè)月前
本案例為某鋼鐵有限公司2×600t/d石灰雙膛窯SDS脫硫反應(yīng)器,脫硫工藝采用鈉基干法脫硫+布袋除塵器方案;本次模擬主要有兩個(gè)目的:(1)由于冬季SDS反應(yīng)器內(nèi)煙氣溫度較低(約70℃),需通過(guò)熱風(fēng)爐將煙氣加熱至約150℃,因此,需對(duì)熱風(fēng)爐后的溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬,并添加合適導(dǎo)流形式,以保證在短距離內(nèi)可實(shí)現(xiàn)溫度的均勻分布;(2)小蘇打噴槍沿?zé)煹缽较虼怪鄙钊耄瑸楸WC均勻噴射,對(duì)噴射點(diǎn)及后續(xù)流場(chǎng)進(jìn)行模擬
在多相流顆粒分離研究領(lǐng)域,精確模擬顆粒運(yùn)動(dòng)行為一直是技術(shù)攻關(guān)的核心難題。兩段錐形水力旋流器作為關(guān)鍵分離設(shè)備,其底流管直徑與入口速度對(duì)分離性能的影響機(jī)制復(fù)雜,亟需高精度模擬技術(shù)予以揭示。基于此,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)氣-液-固三相湍流模擬方法(VOF - RSM - DEM),其中自主研發(fā)的 DEMms 軟件,憑借獨(dú)特的算法架構(gòu)與模擬能力,成為攻克該難題的核心技術(shù)支撐。
創(chuàng)新算法架構(gòu),實(shí)現(xiàn)顆粒運(yùn)動(dòng)精準(zhǔn)建模
1、 模型簡(jiǎn)介及計(jì)算參數(shù)
本次模擬對(duì)象為微硅粉沉降室,微硅粉粒子的沉降效率,進(jìn)口管道和沉降室內(nèi)冷氣及冷卻水液滴的混合分布狀態(tài),三維模型見(jiàn)圖1。
沉降室設(shè)計(jì)要點(diǎn):(1)沉降室尺寸長(zhǎng)度(L)與高度(H):
u: 氣流水平速度(通常0.3~1 m/s,防湍流)。確保顆粒在沉降室內(nèi)有足夠時(shí)間沉降:
(2) 氣流分布進(jìn)口設(shè)計(jì):采用漸擴(kuò)管(擴(kuò)張角≤15
Morphologi 4-ID
專(zhuān)門(mén)用于顆粒形貌分析,具備以下特點(diǎn):
高分辨率成像:顯示顆粒形貌特征,包括粒徑、真圓度、伸長(zhǎng)率等。
自動(dòng)化分析: 自動(dòng)量測(cè)、識(shí)別、分析、統(tǒng)計(jì)和量化顆粒形狀參數(shù),甚至可以自動(dòng)分散樣品。
多參數(shù)測(cè)量: 提供全面的顆粒特性數(shù)據(jù),同時(shí)可以進(jìn)行特定的參數(shù)分類(lèi),這有助于優(yōu)化粉末形貌特性,提高燒結(jié)性能和機(jī)械性能,如圖2。
微觀(guān)世界是一個(gè)極其微小卻又無(wú)比豐富的領(lǐng)域。在材料科學(xué)中,材料的性能往往取決于其微觀(guān)結(jié)構(gòu),如晶體的排列方式、原子的分布等。微觀(guān)層面的信息對(duì)于科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要,了解這些微觀(guān)特征,能夠幫助科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)出更優(yōu)異的材料,應(yīng)用于航空航天、電子設(shè)備等眾多領(lǐng)域。
然而,要深入探究微觀(guān)世界,先進(jìn)的工具是必不可少的。近年來(lái),掃描電鏡相關(guān)話(huà)題熱度持續(xù)攀升,尤其是在材料科學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注
論文價(jià)值的評(píng)定意見(jiàn):
什么是顆粒兩相流? 顆粒-流體兩相流在許多行業(yè)中都會(huì)遇到,包括能源、農(nóng)業(yè)、采礦、食品、制藥等。 他的特點(diǎn)是:顆粒(離散相)被氣體或液體(連續(xù)相)夾帶和輸運(yùn)。顆粒和流體介質(zhì)之間存在質(zhì)量,動(dòng)量和能量傳遞,而且顆粒之間,顆粒和固體壁面也發(fā)生碰撞。 模擬顆粒流的數(shù)值方法 顆粒相和流體相可以在不同的長(zhǎng)度尺度上模擬,通常分為2類(lèi):宏觀(guān)方法(連續(xù)介質(zhì))和微觀(guān)方法(離散介質(zhì)) Fluid – Resolved E
自由能形貌(free energy landscape,F(xiàn)EL)表征了模擬過(guò)程中蛋白質(zhì)的自由能變化。自由能形貌圖一般通過(guò)兩個(gè)描述體系特征的量來(lái)進(jìn)行繪制,例如RMSD和Rg,也有文獻(xiàn)中用主成分分析PC1和PC2繪制。本文以RMSD和Rg兩個(gè)特征量繪制為例。
1. 獲得蛋白質(zhì)骨架的RMSD和Rg數(shù)據(jù)rmsd.xvg和rg.xvg。
對(duì)rmsd.xvg和rg.xvg文件進(jìn)行處理,刪除所有注釋行