流場均勻性模擬的案例
水泥窯頭冷卻器換熱管流場均勻性模擬 ￥15
項目簡介
某為水泥窯頭冷卻器進(jìn)氣結(jié)構(gòu)為異形梯形結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣管道斜45°插入進(jìn)氣口，且進(jìn)氣管道風(fēng)速較高，約24.4m/s，煙氣在進(jìn)氣口內(nèi)難以均勻擴(kuò)散，為保證換熱效率，需保證換熱管進(jìn)氣斷面煙氣分布均勻，故建立冷卻器及其進(jìn)出氣管道模型，做CFD模擬如下。
建立模型
建立三維模型如下：
三維模型
計算參數(shù)及邊界設(shè)置
工況煙氣量705969m3/h，工況溫度450℃。
選用標(biāo)準(zhǔn)k~e湍流模型，采用有限體積法離散求解域，對流項選用一階迎風(fēng)離散格式，采用壓力速度耦合SIMPLE算法對離散方程進(jìn)行求解。假定流體是不可壓縮的，作定常流動，整個模擬過程為等溫過程，不考慮傳熱。
冷卻器進(jìn)口采用速度入口邊界條件，需要計算其湍流參數(shù)，包括湍流強(qiáng)度I和水力直徑d，出口采用壓力出口，殼體及導(dǎo)流板等視為絕熱壁面，對于壁面的邊界層區(qū)域采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)。
結(jié)果及分析
4.1原始狀態(tài)
原設(shè)計結(jié)構(gòu)下，冷卻器的模擬運行狀態(tài)如下：
速度流線圖
換熱管進(jìn)口向上100mm斷面速度云圖及均勻性判定
不考慮傳熱，氣體熱脹冷縮的情況下，原結(jié)構(gòu)冷卻器的運行阻力如下：
原設(shè)計結(jié)構(gòu)下，煙氣順管道斜45°進(jìn)入進(jìn)氣口，管道風(fēng)速大且煙氣在進(jìn)氣口內(nèi)擴(kuò)散距離較短，導(dǎo)致進(jìn)氣口內(nèi)的煙氣分布極不均勻，換熱管進(jìn)口斷面的最大風(fēng)速達(dá)約24.1m/s，并且進(jìn)入換熱管煙氣的速度方向與豎直方向夾角較大，換熱管內(nèi)煙氣速度平均達(dá)約18m/s，長期運行極易磨破換熱管及其耐磨襯套，原結(jié)構(gòu)冷卻器的運行阻力約835Pa。
4.2添加均流裝置
展開 立式冷卻機(jī)流場均勻性仿真研究
該期雜志展現(xiàn)了世界各地的企業(yè)如何運用仿真了解根源問題，提升產(chǎn)品可靠性，評估新設(shè)計，研討下列課題中的前沿概念：多相效應(yīng)、機(jī)電效應(yīng)、粒子運動研究、自由表面流、巖石分餾、侵蝕與流固耦合、熱應(yīng)力和土壤—管道相互作用等。
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文丘里混合器的混合性流場模擬 ￥20
導(dǎo)致直管段進(jìn)口截面in1上粒子分布的均勻性不佳，最大質(zhì)量濃度為2.67kg/m3。
