双腔室自激振荡脉冲喷嘴空化射流的数值模拟

为研究自激振荡脉冲喷嘴结构参数对内部空化射流流场的影响,以单腔室自激振荡脉冲喷嘴结构为基础,对采用前后串联方式建立的双腔室自激振荡脉冲喷嘴进行Fiuent数值模拟.选用RNG k-ε湍流模型,分析来流雷诺数、前后腔室腔长比、腔径比的改变对空化射流的影响,并以腔室内的液相体积分数及喷嘴出口处的流速作为流场变化的评价指标.数值研究结果表明:当双腔室内部来流雷诺数由2.98×10⁵变到4.31×10⁵时,喷嘴腔室内的空化程度先增大后减小,与之相对应的液相体积分数先减小后增大;前后腔室腔长比为0.67时,腔室内空化气囊形状规则同时具有对称分布的涡环结构,有利于脉冲空化射流的发生;当腔室腔径比为1.20时,腔室内涡环结构与空化气囊均具有一定的对称性,同样可促进脉冲空化射流的发生,同时在出口处速度分布均匀且流速较大.     

具有余热回收功能的旋风分离器性能的数值分析

旋风分离器能够去除工业废气中的固体颗粒,但排出的气体仍然有大量余热,为了回收利用废气的余热,实现节能减排的目的,在旋风分离器壁面外侧安装不同直径换热管,并且通过数值模拟对比分析旋风分离器在安装不同直径换热管前后的分离效率和换热效果.研究结果表明:安装直径80,100 mm的换热管对旋风分离器的内流场影响较小,与无换热管时相比分离效率平均降低约1%;安装直径100 mm的换热管与安装直径80 mm的换热管相比换热管内气体温升降低约2 ℃,二者在传热面的传热系数基本一致;因安装直径100 mm的换热管处理的气体流量大,管内气体吸收的热量大,综合考虑分离效率和换热效果,采用管径为100 mm换热管的旋风分离器较好.此研究的结果可以为设计和优化兼顾气固分离效率和余热回收效果的旋风分离器提供参考.     

热电偶套管流体激励动力特性模拟

为减小用于测量管道内流体温度的热电偶套管在高温、高压环境下所受流体高速冲击力,抑制其因流体激励而引起的振动,阐述了流体诱发旋涡脱落导致结构产生振动的机理,分析了热电偶套管断裂的原因,提出了通过在热电偶套管前端安装一流线型挡块以改善套管受力情况的方法,从而预防热电偶套管振动断裂的设计方案.采用大涡模拟(LES)方法分别对有、无流线型挡块情况下的热电偶套管周围的非定常流场进行数值模拟,得到2种情况下热电偶套管表面和流线型挡块上的全压分布、平均作用力以及作用力脉动的时域图和频域图.数值模拟结果表明:安装流线型挡块可以改善热电偶套管的受力情况,防止热电偶套管因流体激振而导致的断裂,使其工作更加可靠.