大口径三偏心蝶阀关闭过程内部流场动态仿真 被引量：12

1

作者 刘惺 何庆中 +2 位作者 赵献丹 王佳 廖伯权 《流体机械》 CSCD 北大核心 2019年第10期42-46,共5页

为了给大口径三偏心蝶阀的设计与选型提供一定的技术支撑,针对某水电站使用的DN3400大口径三偏心蝶阀在关闭过程中流场不稳定问题,文章采用FLUENT动网格与用户自定义函数UDF相结合,分析出了三偏心蝶阀的内部流场变化规律以及不同关阀速... 为了给大口径三偏心蝶阀的设计与选型提供一定的技术支撑,针对某水电站使用的DN3400大口径三偏心蝶阀在关闭过程中流场不稳定问题,文章采用FLUENT动网格与用户自定义函数UDF相结合,分析出了三偏心蝶阀的内部流场变化规律以及不同关阀速度对碟板的动水压强的变化规律。结果表明,蝶阀在关闭过程中其内部流场从稳流转变为湍流,且随着阀门关闭过程的进行,涡街效应逐渐增大;此外,适当的关阀速度能够有效的减小动水压强,特别是6 s<t<10 s时,动水压强相比4 s时减小30%左右。 展开更多

关键词 三偏心蝶阀 动网格 关闭特性 动水压强 涡街效应

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基于EDEM-FLUENT耦合的滚筒冷渣机颗粒轴向扩散运动 被引量：6

2

作者 何庆中 赖镜安 +2 位作者 王佳 廖伯权 彭涛 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第3期1004-1010,共7页

基于欧拉-拉格朗日、离散单元法理论,利用EDEM-FLUENT耦合方法,考虑了气相对颗粒的相互作用,以及颗粒与颗粒之间的碰撞,对滚筒冷渣机六棱形冷渣管料床中灰渣颗粒轴向扩散进行了数值模拟分析,得出了灰渣颗粒在填充度25%,颗粒滚落状态下... 基于欧拉-拉格朗日、离散单元法理论,利用EDEM-FLUENT耦合方法,考虑了气相对颗粒的相互作用,以及颗粒与颗粒之间的碰撞,对滚筒冷渣机六棱形冷渣管料床中灰渣颗粒轴向扩散进行了数值模拟分析,得出了灰渣颗粒在填充度25%,颗粒滚落状态下的动态休止角为29°,安装倾斜角3°工况下,轴向扩散运动随滚筒转速(5~10 r/min)、颗粒粒径(1.5~3.5 mm)的变化规律。实验结果表明:当粒径一定时,轴向扩散系数随着滚筒转速的增大而增大,相比5 r/min转速,10 r/min转速下颗粒轴向扩散系数增大了23.6%;当滚筒转速一定时,轴向扩散系数随着粒径的增大而增大。粒径从1.5 mm增加到3 mm及3.5 mm时,轴向扩散系数分别增大了2倍和6.06倍。轴向扩散系数越大,颗粒轴向运动就越剧烈,滚筒出力越强,炉渣处理效率越高。 展开更多

关键词 滚筒冷渣机 EDEM-FLUENT耦合 颗粒运动 轴向扩散 气固两相流

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基于流固耦合楔形双闸板闸阀阀座失效分析与结构优化 被引量：7

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作者 刘惺 何庆中 +2 位作者 赵献丹 王佳 廖伯权 《液压与气动》 北大核心 2020年第1期153-158,共6页

针对DN350-2500LB型楔形双闸板闸阀,在水压试验阀门开启过程中,由于流场压力的作用,出口阀座出现严重变形现象;通过单向流固耦合方式对楔形双闸板闸阀进行有限元分析,得到了不同开度下出口阀座的等效应力及总位移。结果表明:闸阀小开度... 针对DN350-2500LB型楔形双闸板闸阀,在水压试验阀门开启过程中,由于流场压力的作用,出口阀座出现严重变形现象;通过单向流固耦合方式对楔形双闸板闸阀进行有限元分析,得到了不同开度下出口阀座的等效应力及总位移。结果表明:闸阀小开度下出口阀座所受流场高压差是阀座屈服失效的主要原因,与水压试验实际失效分析结果基本吻合,验证了基于单向流固耦合数值分析方法的合理性;通过增加阀座外径尺寸的优化方法,出口阀座等效应力降低了70%,使其出口阀座满足其强度要求,为该类阀门的设计优化提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 楔形双闸板闸阀 单向流固耦合 水压试验 出口阀座

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组合式滚筒冷渣机灰渣运动规律研究 被引量：5

4

作者 彭涛 王佳 +1 位作者 何庆中 廖伯权 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期119-127,共9页

针对多六棱管结构、多段组合式滚筒冷渣机,建立了灰渣料床理论运动模型,并采用EDEM颗粒离散元仿真分析方法,对灰渣料床的运动状态进行模拟。分析渣灰填充率、料床表面速率、渣灰活动区最大厚度与滚筒式冷渣机结构参数、运转工艺参数的... 针对多六棱管结构、多段组合式滚筒冷渣机,建立了灰渣料床理论运动模型,并采用EDEM颗粒离散元仿真分析方法,对灰渣料床的运动状态进行模拟。分析渣灰填充率、料床表面速率、渣灰活动区最大厚度与滚筒式冷渣机结构参数、运转工艺参数的相关性,结果表明:料床运动周期随转速ω(5 r/min≤ω≤10 r/min)的增加而近似线性减少;且料床运动周期T随填充率F(F≤50%)的增加而增加,随冷渣管内接圆半径R(R≤300 mm)的增加而明显增大。料床表面最大速率v_m,随ω增大而小幅提高,随R的增大而近似线性增大,但填充率F小于50%时,F的变化对料床表面最大速率v_m没有明显的影响。ω和F的变化对活动层最大厚度δ_m的影响不明显,但δ_m随R的增大而近似线性增大。六变形结构相对于圆筒形结构,料床的翻滚次数更多,灰渣的混合运动越强,更加有利于传热。 展开更多

关键词 组合式滚筒冷渣机 料床运动 理论模型 离散单元法

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基于动网格技术楔形双闸板闸阀开启特性分析 被引量：3

5

作者 刘惺 何庆中 +2 位作者 王佳 赵献丹 廖伯权 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第26期215-219,共5页

为分析DN225型楔形双闸板闸阀开启过程中复杂的流态问题,得出其流态、阀后涡街等参数特性,通过Fluent流体动力学、动网格技术及用户自定义函数(UDF)的方法研究了楔形双闸板闸阀的开启过程。结果表明:在小开度情况下,喉口效应使得流态呈... 为分析DN225型楔形双闸板闸阀开启过程中复杂的流态问题,得出其流态、阀后涡街等参数特性,通过Fluent流体动力学、动网格技术及用户自定义函数(UDF)的方法研究了楔形双闸板闸阀的开启过程。结果表明:在小开度情况下,喉口效应使得流态呈射流状态,涡流长度可达管径的7倍,并且随着闸板的开启,涡区呈长度缩短、高度减少的规律变化,最终涡区在闸板右上角消失,流体趋于稳态;DN225型楔形双闸板闸适合用作为开关阀,不适合用于调节。 展开更多

关键词 楔形双闸板闸阀 启闭特性 动网格 喉口效应

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滚筒内灰渣停留时间的数值模拟实验 被引量：2

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作者 王漫漫 何庆中 +1 位作者 王佳 廖伯权 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第9期3551-3556,共6页

冷渣机是燃煤循环流化床锅炉(circulating fluidizedbed boiler,CFB)的重要辅机。为了进一步分析颗粒物料运动物质平衡和热交换平衡之间的关系,研究一种具有六棱柱结构冷渣管滚筒冷渣机中颗粒物料在滚筒内的停留时间及其分布,引入颗粒... 冷渣机是燃煤循环流化床锅炉(circulating fluidizedbed boiler,CFB)的重要辅机。为了进一步分析颗粒物料运动物质平衡和热交换平衡之间的关系,研究一种具有六棱柱结构冷渣管滚筒冷渣机中颗粒物料在滚筒内的停留时间及其分布,引入颗粒轨道模型,通过分析单个颗粒的轴向位移来建立物料的平均停留时间(mean residence time,MRT)数学模型,并与实验数据进行对比验证;同时,对实验结果进行分析,得到物料的停留时间分布函数。结果表明,MRT总体上与转速和安装倾角呈反比;降低转速使停留时间概率峰值减小,但会使方差成倍增长并扩大其分布范围,使冷渣机出料更加分散。 展开更多

关键词 滚筒冷渣机 轴向位移 平均停留时间 停留时间分布

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水滴迷宫式调节阀空化特性计算与结构改进 被引量：3

7

作者 廖伯权 何庆中 +3 位作者 王佳 彭涛 陈雪峰 李科宏 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第2期30-36,89,共8页

针对超(超)临界机组中水滴迷宫式调节阀在高温高压工况下引起的严重气蚀问题,基于计算流体力学理论和空化机理,选用标准k-ε湍流模型、Mixture模型和Schnerr-Sauer空化模型,比较了改进前后调节阀在典型开度下的压力、速度、气相体积分... 针对超(超)临界机组中水滴迷宫式调节阀在高温高压工况下引起的严重气蚀问题,基于计算流体力学理论和空化机理,选用标准k-ε湍流模型、Mixture模型和Schnerr-Sauer空化模型,比较了改进前后调节阀在典型开度下的压力、速度、气相体积分数等结构性能。计算结果表明:原始碟片结构压降大,最大可至19.95 MPa,流速高,最高可达237 m/s,从而导致了严重的空化现象,气相体积分数甚至高达1;增加围堰后,碟片流道内最大压降降低了52.5%,最大速度减小了38.8%,最大气相体积分数降低至0.18;证明增加围堰可有效控制阀内压降和流速,减小气蚀破坏程度。此外,适当增加围堰高度有利于抑制空化发生,但高度过大会使空化区域向围堰处转移,同时形成不稳定流场影响阀门启闭特性。 展开更多

关键词 超(超)临界 调节阀 水滴迷宫碟片 空化 气蚀破坏

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组合式滚筒冷渣机中颗粒径向扩散运动研究 被引量：2

8

作者 彭涛 何庆中 +1 位作者 王佳 廖伯权 《热力发电》 CAS 北大核心 2019年第12期69-74,共6页

在充分沿用传统滚筒式冷渣机灰渣适应性广、结构简单、运行可靠等优点的前提下,设计了一种组合串联式滚筒水冷式冷渣机。基于离散元法,建立灰渣运动模型,并利用EDEM软件直观地模拟颗粒在冷渣管中的运动情况。通过定义径向扩散系数的方式... 在充分沿用传统滚筒式冷渣机灰渣适应性广、结构简单、运行可靠等优点的前提下,设计了一种组合串联式滚筒水冷式冷渣机。基于离散元法,建立灰渣运动模型,并利用EDEM软件直观地模拟颗粒在冷渣管中的运动情况。通过定义径向扩散系数的方式,得到不同料层颗粒径向扩散运动的规律:在填充率为25%时,同一料层径向扩散系数随着滚筒转速的增加而增加;在转速为5 r/min时,随着填充率的增加,活动区和静止区料层扩散系数减小,其余料层扩散系数增大。 展开更多

关键词 组合式 滚筒冷渣机 颗粒运动 径向扩散 离散元法 填充率 扩散系数

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翅片结构对灰渣颗粒混合效应的影响 被引量：1

9

作者 何涛 王佳 +1 位作者 何庆中 廖伯权 《中国粉体技术》 CAS CSCD 2022年第1期138-146,共9页

采用EDEM软件,模拟循环流化床锅炉冷渣管分别采用无翅片、直翅片、直角翅片、大弯角翅片时灰渣颗粒的混合效应;对比分析不同时刻灰渣颗粒的混合指数、单个粒子的循环运动特性以及管壁棱角处颗粒的混合状态。结果表明:在快速混合阶段,直... 采用EDEM软件,模拟循环流化床锅炉冷渣管分别采用无翅片、直翅片、直角翅片、大弯角翅片时灰渣颗粒的混合效应;对比分析不同时刻灰渣颗粒的混合指数、单个粒子的循环运动特性以及管壁棱角处颗粒的混合状态。结果表明:在快速混合阶段,直角翅片与大弯角翅片的灰渣颗粒混合指数变化更剧烈,混合时间为20 s时,无翅片、直翅片、直角翅片、大弯角翅片的灰渣颗粒混合指数依次为0.38、 0.41、 0.43、 0.46;在稳定混合阶段,管壁棱角处的混合效应按无翅片、直翅片、直角翅片、大弯角翅片顺序依次增大;从单个颗粒的运动轨迹来看,直角翅片对单个运动颗粒的提升高度最高,但大弯角翅片对单个运动颗粒的提升次数最多;改变翅片结构能明显提高灰渣颗粒混合效应,大弯角翅片结构的混合效应最好。 展开更多

关键词 翅片结构 冷渣管 灰渣颗粒 混合效应 混合指数

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一种新型水滴迷宫式调节阀流场特性研究 被引量：2

10

作者 廖伯权 王佳 +2 位作者 何庆中 刘惺 雷涛 《水电能源科学》 北大核心 2020年第7期126-129,188,共5页

针对超(超)临界工况下调节阀压降大、流速高的特点,以传统迷宫碟片式调节阀为基础,提出一种新型水滴迷宫式碟片调节阀。利用Fluent软件进行数值模拟,研究阀门在不同开度下的流通性能及不同水滴级数对阀门降压控速能力的影响。研究表明,... 针对超(超)临界工况下调节阀压降大、流速高的特点,以传统迷宫碟片式调节阀为基础,提出一种新型水滴迷宫式碟片调节阀。利用Fluent软件进行数值模拟,研究阀门在不同开度下的流通性能及不同水滴级数对阀门降压控速能力的影响。研究表明,新结构碟片流通性能良好,可以满足阀门工作条件要求,增加水滴级数会降低阀门流通性能;随着水滴级数的增加,各级水滴间的压降和阀内流速均呈现减小的趋势,五级水滴介质平均压降为5.08MPa,比二级水滴降低了6.26 MPa;最大速度为108m/s,降低了40%;碟片流道出口处存在气蚀现象,水滴级数的增加可减小气蚀区域。 展开更多

关键词 流场特性 迷宫式调节阀 碟片结构 水滴型 超(超)临界工况

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楔形双闸板闸阀阀座的失效与改进 被引量：1

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作者 赵营昌 何庆中 +2 位作者 王佳 吴胜 廖伯权 《机床与液压》 北大核心 2021年第5期150-155,共6页

DN350型楔形闸阀阀座在进口通入温度为545℃、压力为10.3 MPa的水时发生屈服失效。为解决此问题,建立有限元模型,运用单向流固耦合方法得到阀座的等效应力与总变形云图。结果表明:内腔流场压力增大使得出口阀座的卸荷槽处应力增大,导致... DN350型楔形闸阀阀座在进口通入温度为545℃、压力为10.3 MPa的水时发生屈服失效。为解决此问题,建立有限元模型,运用单向流固耦合方法得到阀座的等效应力与总变形云图。结果表明:内腔流场压力增大使得出口阀座的卸荷槽处应力增大,导致屈服失效,出口阀座顶部向内凹陷;增加卸荷槽数量能够优化应力在阀座上的分布,增大阀座外径能够增加阀座的刚度并减小变形量;当卸荷槽数量为2时,出口阀座应力降低了57.97%,总变形降低了48.58%;增加阀座厚度能降低阀座应力,当阀座厚度增加量为15 mm时满足强度要求。优化后的阀座满足实际工况强度要求,该方法为类似结构的改进提供了参考。 展开更多

关键词 楔形闸阀 单向流固耦合 卸荷槽

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