基于CFD-DEM耦合法的灭火机风筒优化与试验
《电力科学与工程》2019年总目次
《电力科学与工程）2019年总目次I总目次第1期级联型电力电子变压器固定轮换混合PWM调制算法.............................张帅,一种多路输出大功率LED恒流驱动电路.............李圣乾，王辉，刘宁宁，吕聪,分数阶PI“控制器在直流调速中的应用................................蒋晓山，伊利峰,变压器短路阻抗对系统短路电流及稳定性的影响.............侯健生，李宇泽，张丽娜,一种基于重要抽样一序贯蒙特卡洛的运行可靠性评估方法............................................何晔，潘波，余梦天，熊炜，邹晓松, 1000kV特高压双回输电线路工频电场计算分析..................................刘大平，张永奈，任红昕，郭鑫，韩清江，洪海雁,基于布里渊光时域反射技术的多参数输电线路覆冰预警............................................熊菲，丁文红，张益昕，朱晓庚，徐伟弘，矿用3.3kV高压电气设备绝缘自动检测技术研究.......................王雨濛，李卫国，基于光伏光热耦合驱动的海水淡化系统性能分析.............张学镭，陈笑，王博恒,动叶异向偏转对轴流风机失速的影响............................................曲耀鹏,凝结水节流的动态特性分析及模型辨识................................赵征，孙昊天, CFB锅炉低压省煤器余热回收及热力特性分析......贾壮壮，卿山，刘畅，杨子月，基于中间点温度前馈的主汽温模糊PID控制系统.......................梁伟平，王文成,第2期基于CE-PS0算法的风、火、梯级水电系统联合优化调度.........................李咸善,电力中长期交易基本规则下带负荷曲线交易策略研究...........................田金玉,模糊伸缩因子优化变论域的模糊PID矢量控制研究....................李学伟，马立新,基于优化PSO算法的SCR脱硝控制器研究.....................................朱清智,计及负荷耐受度的电压暂降综合评估指标研究................张明浩，刘晓波，何娟,交流电晕对复合绝缘子硅橡胶伞裙憎水性的影响研究............................................朱勇，郁杰，刘俊，刘超，张栋葛，改进的电力负荷曲线集成K-medoids聚类算法................王华勇，韩松，肖孝天,三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计方法.....................................冯家銓,基于积分滑模的孤岛微网电压控制策略..........................................宋幸航,付超（1）丁峰（7）肖云阁（13）姚越（19）张丽虹（24）李慧奇（30）张旭苹（36）张暖（45）焦松（51）李宽（57）杨蕃（62）王思娴（67）张旭（72）范雨萌（1）王乐（7）袁沧虎（14）董泽（20）李埜（27）方江（33）杨超（38）陈堂贤（44）骆子健（50）n《电力科学与工程＞2019年总目次数据驱动ANN的SISO开环稳定系统控制......................周同，白国振，高超，冯春花（55）模糊综合评判法在电厂点检系统中的应用研究......田松峰，铁成梁，栗国鸿，王傲男，魏春芝（63）百叶窗式水平浓淡燃烧器叶片的数值模拟研究和改进...................................................于磊，宋继坤，姜志军，王毅岩，张治湖（71）电站机组脱硝改造中风机热态性能试验...................................................张松（75）第3期逆变器电压电流双闭环控制系统设计..................................余裕璞，顾煜炯，和学豪（1）谐波条件下考虑互感器频率特性的电能计量修正方法研究.............代宇，路光磊，马龙（8）基于多时间尺度的电动汽车光伏充电站联合分层优化调度.......................王睿娟，程杉（15）无源调谐半波长交流输电线路的工频过电压分析.............刘国霄，刘道兵，李留根，代祥（23）基于优化双目视觉识别方案的输电线路监控研究........................何娟，杨楠，谭洪瀚（31）采用模糊理论的覆冰灾害风险评估..............................................卢锦玲，朱墨（37）一种适合电力线信道传输的图像压缩算法.......................................谢志远，王晶（45）配网线路覆冰断线力学特性及加固措施分析...................•'................张志强，黄增浩（52）基于深度学习的行为识别及在电力系统的应用安妙，孔英会，沈辉，车轿轿（59）一次风量软测量方法研究双背压凝汽器凝结水回热装置研究李子敬，金秀章（66）陈开峰（74）第4期一种直流配电网交流侧不平衡情况下的电压脉动抑制策略.............施凯伦，王毅，王琛（1）基于广义相位补偿法的抽水蓄能电站双馈机组PSS设计......戴雨聪，易映萍，吴金龙，冯宇鹏（9）考虑韧性增强策略的配电网负荷恢复优化....................吴文仙，韩冬，孙伟卿，奚培锋（17）基于VMD模糊炳和SVM的高压断路器故障诊断......................张燕珂，王萱，万书亭（25）多储能直流微电网荷电状态均衡控制策略..............................李留根，刘道兵，刘国霄（32）基于深度全连接神经网络的风机叶片结冰预测方法....................李大中，刘家瑞，张华英（39）基于模型预测的双PWM的一体化协调控制...........................柏睿，王辉，李晟（45）湿法脱硫吸收塔结垢原因分析与防治..................................马双忱，徐昉，徐东升，李德峰，于燕飞，樊帅军，庞蔚莹（51）烟气脱硫智能控制系统研究............................................梁克顺，马立新，郭玲妹（59）基于LSSVM的石灰石制浆控制参数寻优方法.........................魏建鹏，陈伟利，闫欢欢，田晨龙，贺鑫，李光雷，景昊，李京（64）《电力科学与工程》2019年总目次U1磨煤机入口一次风混流及均流装置的设计王周君，黎星华，唐立军，段泉圣（69）燃煤电厂除尘设备超低排放改造性能评价王文双（74）第5期计及电池储能寿命损耗的风光储电站储能优化配置…王磊，冯斌，王昭，范丽霞，杨攀峰（1）一种基于双通道CNN和LSTM的短期光伏功率预测方法................简献忠，顾洪志，王如志（7）WAMS中电压和无功连续数据的三维可视化显示方法....................董清，刘超，李龙发（12）计及冲击风险及分布爛的电网连锁故障预测.....................................余梦天，熊炜（19）计及灵敏度的改进自适应粒子群算法在电动汽车充电降低馈线网损中的研究............................................................朱鹰屏，韩新莹，岑健，周卫（26）基于改进的Faster R-CNN的电力部件识别.......................................姚万业，李金平（32）基于最佳叶尖速比的风电机组静态偏航误差分析及检测方法....................许佳妮，高峰（37）基于LSSVM的石灰石浆液密度软测量方法研究..................................魏建鹏，陈伟利，闫欢欢，曾庆俊，王铁民，马利君，李奕颖（43）深度调峰工况下锅炉汽包虚假水位分析陈翠琴，田亮（48）改善间冷塔换热性能方案分析李慧君，杨长根，李济超，闫琪（54）燃煤机组SCR脱硝系统灰箱建模及其动态前馈控制王朔，王文广，赵文杰（62）储煤筒仓内煤体温度场数值模拟及温度测点布置优化............................................尹新伟，赵彦彬，刘哲，闫海鹰，李亚超，李卫华（68）火电厂锅炉送风流量测量装置的数值研究段泉圣，黎星华，王周君，刘诗意（73）第6期柔性配电网接入分布式电源的架构分析与仿真研究..................................谈竹奎，徐玉韬，陈卓，肖永，赵立进，吴和生，刘沁莹（1）基于线性插值模型的大型风电机组服役性能在线评估方法...............刘伟，肖钊，朱岸锋（8）基于有限元方法的IGBT热模型仿真............................................孙海峰，王亚楠（15）架空网下110kV变电站区域无功规划法研究赵吉祥，姚浩威，冯英杰，智李（23）一种用于电力监控的行人运动检测与跟踪算法江鹏宇，杨耀权，彭蹦（31）变压器油色谱在线监测数据甄别与清洗技术黄云程，高阿娜，王翌，林涌艺（37）风电机组振动无线采集系统设计与应用崔志斌，王卿明（44）多级联型准Z源逆变器的研究.......麦秆稻壳中碱金属赋存形态的实验研究.......李昊舒，丁竹青，刘姗（51）李慧君，谢兴运，闫琪，魏小林（58）IV《电力科学与工程＞2019年总目次球式相变蓄热装置传热过程数值模拟与优化田松峰，郁建雄，刘佳星，王兴，张泽，魏春芝（64）多向扰流换热管管内传热与流动特性数值模拟李永华，何仑,张莎，李广，杨少波（71）第7期计及风险指标的可靠性预想故障集筛选方法研究李卓，熊炜，黄友金（1）基于电流量的有源配电网故障定位方法杨海柱，郭一鸣，刘向阳（7）基于LASSO的光伏发电功率短期时间序列预测刘金裕，赵磊，朱道立（13）基于分时电价的电动汽车有序充电粟世玮，杨玄，张思洋，尤熠然，王凯（23）基于VMD-SE和GAElman神经网络的短期负荷预测模型徐轶丹,刘敏（29）基于差分进化粒子群算法的储能系统容量优化刘妹珂，吉培荣，刘浩,郑年伟（35）智能算法参数对其求解最优潮流的影响研究范航，李泽，栗然，周莹，张凡（42）光伏微电网并网逆变器的反步控制研究骆子健,宋幸航（49）含电动汽车的主动配电网优化调度策略研究夏博,肖孝天，杨超（55）基于EEMDCAN的SVM短期风电功率预测谢碧霞，林丽君,白阳振（62）基于外部键系数的热电成本分摊比方法研究李慧君，李飞宇，蒋长辉（68）基于DIgSILENT的继电保护建模仿真分析阿旺多杰，熊军华，姜耀鹏,史宏杰（74）第8期基于卷积循环神经网络深度学习的短期风速预测李大中，李颖宇，王超（1）基于GA优化BP网络的永磁同步电机PID控制方法研究张震，张丰收，宋卫东（7）EMD-LSTM算法在短期电力负荷预测中的应用任成国，肖儿良，简献忠，王如志（12）计及需求响应的主动配电网优化调度王鹏，刘敏（17）碳纤维疏绞导线与牵引器过滑车试验及有限元分析研究周超，赵士杰（24）窄基钢管塔振动特性的有限元分析王璋奇，张益国，岑添添（30）含分布式电源的配电网健康评价研究王雅琪，陈堂贤，王俊，周旖辉，李梦阳（36）基于虚拟同步发电机的分布式光伏并网控制策略.......................................阿旺多杰（42）基于快速二分优化快速排序的MMC电容均压方法..............................吴和生，陈卓（47）基于ADMM算法的微电网多目标优化调度.......................................邙凯旋，张贽宁（54）麻面管耦合换热的多目标优化研究..............................................闫顺林，张莎（60）昆柳龙直流不同运行方式下广西电网安全稳定分析郭华，王德付，陈凌云，王琼芳（67）一起AVC造成的主变并列运行异常过负荷事故分析张翔，陈颖，张磊，钱碧甫（73）《电力科学与工程》2019年总目次V 第9期电网黑启动暂态稳定性校验研究....................刘志坚，晏永飞，孙应毕，余进,自适应变步长扰动观察法在光伏系统MPPT中的运用........郑年伟，吉培荣，刘浩,一种双输入高升压非隔离型DC/DC变换器..............................王寒，王辉,利用GA优化后的RS-BP神经网络进行电网故障定位的方法研究柴尔炬，曾平良,马士聪，邢浩，基于改进超效率DEA电力用户能效评估模型卢锦玲，黄金鹏，杨行,低谷电打捆交易对“煤改电”电网改造工程经济性影响分析.......................张彩庆,基于XGBoost算法的风机叶片结冰状态评测...........................李大中，王超,基于动态相对增益矩阵的超临界机组耦合特性分析..............................高远,四分仓和五分仓空预器温度分布CFD模拟与验证特高压线路碳纤维复合绝缘子卡具设计与分析侯益铭，王艺璨，刘红刚，路建洲，曲江源，颜城，黄雄峰，姜岚，孔韬,5MW风电机组载荷分析与独立变桨控制优化........赵春溢，廖礼，李东海，雷海东，第10期一种适用于单端直流配电网的惯性下垂控制策略.......................严峰，杨李星,交流接触器在电压暂降影响下的运行特性研究......李红伟，周海林，姜万东，张翔,含储能系统与DSTATCOM的主动配电网协调优化运行............................................余利，张涛，姚剑峰，张陈，冯朕,考虑用户行为的主动配电网优化调度策略研究................韩迪，刘敏，顾业锐,电力变压器铁心搭迭区磁等效及磁致振动分析.........................李维铮，祝丽花,基于有限元的积污绝缘子温度场研究..................................梁伟平，张旭,基于多谐波组合的高铁过分相阻抗保护闭锁方法研究...........................杨刚，基于改进遗传算法的风电场最优接入容量问题研究.........................韩伟，蒋海峰，雷文宝，李海涛，祁佟，张飞，徐子鲍,基于人工免疫粒子群算法的分布式电源优化配置.............曹申，粟世玮，曹文康,羊八井ZK4001井双螺杆膨胀机组性能模拟与能效评价........彭烁，周贤，钟迪,离心风机比转速曲线选型研究及软件开发....................张振，阎维平，邢德山，基于机器学习的风电机组变桨系统故障预警王旭辉（1）刘姑珂（9）丁峰（15）赵兵（22）魏毓星（29）许鈴莉（36）李颖宇（43）田亮（49）张错（56）王杰（64）高峰（70）郝思鹏（1）陈琦（9）李逸鸿（16）李震（22）石永恒（29）高敏（36）黄挚雄（42）王冰冰（51）杨玄（57）王保民（62）程文煜（67）王伟，吕丽霞，张厚（73）VI《电力科学与工程＞2019年总目次第门期计及用户参与度的含电动汽车虚拟电厂优化调度研究........孙志勇，肖迎群，李楠, PSS与储能装置的协调控制及参数优化研究.....................................高玉喜,一种风光水一体化发电系统中长期多目标优化运行方法...................................................丁士东，曾平良，邢浩，杨京齐,基于容积卡尔曼滤波的配电网状态估计..........................................张叶贵,基于集合经验模态分解的神经网络短期风速组合预测研究.......................赵征,某变电站变压器室进风口数值模拟及优化研究............................................徐天光，王永庆，张勇，朱超，马玉龙,基于PMU的配电网状态估计............................................魏文兵，李昌，基于双层优化的电动汽车有序充电策略研究.....................................吴斌,基于神经网络的飞灰含碳量软测量模型及实现...............乔源，王建峰，杨永存, 10kV开关柜局放检测与定位研究...................................焦夏男，熊俊，梁中熙，张宇，黄雪菠，张国忠,角式与墙式切圆锅炉低氮燃烧数值模拟研究...................................高建强，董晴，郭天翔，杜少东，杨东江，敬赛,换流阀外冷却系统冷却塔换热盘管结垢试验的研究...........刘重强，文玉良，吴安兵,第12期计及小水电收益的微电网优化配置策略............................................李咸善,零度风下大高差跳线风偏计算方法研究...........................................杨文刚，基于零序电流二次谐波含量的变压器励磁涌流鉴别算法................谢广宇，孙向飞，适用于燃料电池混合供电系统的能量管理策略...............冯茂，马辉，赵金刚，一种利用混合算法选择变量的天牛须优化神经网络风速预测方法......李大中，李昉,时变扰动下PID控制回路性能评估的研究..............................陶峰，张伟,基于自适应递推最小二乘法与无迹卡尔曼滤波的电池SOC估算.........宋轩宇，黄敬尧,基于FCM聚类的小电流接地系统故障区段定位.................杨鑫，张家洪，李英娜, LM算法在输电线路跳线计算中的应用研究...........................张瑞永，赵新宇,扭曲内肋管的换热与流阻特性分析................................................李慧君,《电力科学与工程》载文统计分析...................................................周晓兰,王森（1）赵璐（11）周勤勇（17）刘敏（26）乔锦涛（31）傅金柱（37）冯鼎鹤（44）杨超（49）赵文杰（55）曾胤（62）李丹（68）李志道（74）谢焊（1）徐鹏雷（8）林湘（14）危伟（22）张克延（28）王亚刚（34）段俊强（41）李川（49）姚成（56）闫琪（61）徐扬（68）。
DEM-LBM耦合算法实现及其在岩土流-固耦合问题中的应用36页
DEM-LBM方法 细观力学数值试验 颗粒破碎
国外研究： • 2019 UK，K.Han等 提出二维耦合
方法 • 2019年该团队提出三维方法
国内研究： • 2009年，张浩采用LBM-DEM耦合
研究化学机械抛光中的二维颗粒运 动问题
DEM
LBM_D2Q9 model 国内外多个团队研究
Liming Wang
李浩
12
国内外研究现状
DEM-LBM现状小结
原理：理论算法日趋成熟、多样性 试验：简单——单个固体或者颗粒少，固相处理方法简单 应用：极少在岩土流固耦合问题上有所应用
两个颗粒
少量颗粒
本论文的新意
软件：实现强强联合，增强计算能力 应用：典型的岩土流-固耦合问题
DEM +CFD 离散元+计算流体力学
离散体
Fluent
熊莉芳等(2019)
openFOAM
陈枫等（2009）
水体视为连续介质 处理简单边界问题
LBM 水体视为微观离散介质
9
国内外研究现状
传统方法
数值模拟
细观结构特征 抗剪强度特征
DEM + LBM 离散元+格子玻尔兹曼
LBM：计算流体力学、传热学 诞生：1988年 成长：逐渐成为国际热点
唐家山溃决
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选题背景及意义
岩土工程中流-固耦合问题广泛存在
地下水开采：地面沉降 水利工程：水库-大坝作用，渗流 其他岩土工程：深基坑开挖、深埋隧道、固结、浮冰运动 地质灾害：滑坡、泥石流、管涌等
浮冰运动
报告内容
选题背景及意义 国内外研究现状 研究内容与可行性分析 工作进展
基于EDEM-Fluent耦合的钙果风筛式清选装置仿真与试验
第11卷第1期 2021年1月农业工程Agricultural EngineeringVol. 11 No. 1J a n.2021基于E D E M_F lu e n t耦合的钙果风筛式清选装置仿真与试验吴楠，贺俊林，刘少华，何永强(山西农业大学农业工程学院，山西晋中030801 )摘要：针对钙果收获装置作业后钙果含杂率高的问题，设计了一种钙果风筛式清选装置。
运用E D E M-F l u e n t耦合方法，以风速、振动筛振幅和振动频率为试验因素，钙果的清洁率和损失率为评价指标，对清选过程进行了仿真分析，并依据仿真结果进行台架试验。
仿真分析与台架试验表明，随着风速、振动筛振动频率与振幅的增加，钙果清洁率先增大后减小，损失率一直增加。
最优工作参数组合为风速10 m/s、振幅10 m m和振动频率9 H z，最优工作参数组合条件下的钙果清洁率96.3%，损失率3. 4%。
研究表明，EDEM-F l u e n t耦合仿真的运用有助于钙果清选研究，研究结果可为钙果清选装置的设计与优化提供理论依据。
关键词：钙果；清选装置；E D E M-F lu e n t;台架试验中图分类号：S225 文献标识码：A文章编号：2095-1795(2021)01-0082-06Simulation and Experiment of Air Screen Cleaning Device forC e r a s u s h u m ilis Based on EDEM-Fluent CouplingWU Nan,HE Junlin,LIU Shaohua,HE Yongqiang(College o f Agricultural Engineering, Shanxi Agricultural University，Jinzhong Shanxi 03080J , China)A b stract：In order to solve problem of high impurity rate of Cerasus humilis after operation of Cerasus humilis harvesting unit, a kind of air screen cleaning device for Cerasus humilis was designed. With coupling method of EDEM-Fluent, cleaning process was simulated and analyzed by taking vibration am plitude, frequency and wind speed as experimental factors, cleaning rate and loss rate of Cerasus humilis as evaluation indexes, and cleaning device were tested according to simulation results. Simulation a- nalysis and bench test showed that with increase of wind speed, vibration frequency and am plitude, cleaning rate of Cerasus humilis firstly increased but then d ecreased, and loss rate always increased. Optimal operating param eter combination was wind speed 10 m/s, amplitude 10 mm and vibration frequency 9 Hz. Under optimal operating param eter combination, cleaning rate of Cerasus humilis was 96. 3%, and loss rate was 3. 4% . Study indicated that application of EDEM-Fluent coupling simulation was helpful to research of Cerasus humilis cleaning. Study results could provide a theoretical basis for design and optimization of device for Cerasus humilis cleaning.K eyw ords：Cerasus humilis, cleaning device, EDEM-Fluent, bench test〇引言钙果，学名欧李，富含钙元素，营养含量高[^。
基于CFD-DEM耦合的水力旋流器水沙运动三维数值模拟
基于CFD-DEM耦合的水力旋流器水沙运动三维数值模拟喻黎明;邹小艳;谭弘;严为光;陈立志;熊子维【摘要】针对水力旋流器内流场运动复杂、沙粒运动规律难以掌握的问题,运用基于颗粒动力学理论的欧拉-拉格朗日液固多相湍流模型,对水力旋流器内的水沙两相三维流动进行了CFD-DEM耦合数值模拟研究,分析了水力旋流器内单个沙粒的轨迹线、速度和沙粒群的运动规律、分布特性等.模拟结果表明,沙粒粒径越小,沙粒向下运行的距离越短,越容易从下降流中进入到上升流中,越难以分离.粒径为40μm的沙粒,在圆柱体与圆锥体交界面处出现沙粒峰值,分离效果易受影响,而50μm和60μm沙粒在圆锥体部分出现峰值,具有较好的分离效果.通过跟踪单个沙粒和沙粒群的运动可知,沙粒在圆柱体内主要作圆周运动,进入到圆锥体部分,沙粒既有圆周运动,又有明显的进入沉沙口的直线运动.分析大量沙粒个体和群体运动以及群体分布情况能从微观角度了解水力旋流器的分离效率,是水力旋流器性能研究的有效手段.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2016(047)001【总页数】7页(P126-132)【关键词】水力旋流器;水沙运动;离散元法;计算流体力学;耦合;数值模拟【作者】喻黎明;邹小艳;谭弘;严为光;陈立志;熊子维【作者单位】长沙理工大学水利工程学院,长沙410004;长沙理工大学水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,长沙410004;长沙理工大学水利工程学院,长沙410004;长沙理工大学水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,长沙410004;长沙理工大学水利工程学院,长沙410004;长沙理工大学水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,长沙410004;长沙理工大学水利工程学院,长沙410004;长沙理工大学水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,长沙410004;中南大学机电工程学院,长沙410083;湖南农业大学工学院,长沙410128【正文语种】中文【中图分类】S275.6;TQ028.5+4水力旋流器是利用离心力分离固液两相流体的高效分离设备，其结构简单、操作方便、分离效率高、占地面积小，目前被广泛应用于农业灌溉、水利等领域的水沙分离处理。
基于CFD-DEM的固液分级过滤模拟
文章编号：1006-3080(2022)05-0591-09DOI: 10.14135/ki.1006-3080.20210506010基于CFD-DEM 的固液分级过滤模拟赵钟杰， 张建鹏， 唐艳玲， 肖 桐， 黄子宾， 程振民（华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海 200237）摘要：采用计算流体力学(CFD)和离散单元法(DEM)耦合的方法，在不同滤层结构的三维随机堆积颗粒层过滤器内进行固液分级过滤的数值模拟研究。
实验结果表明，过滤效率的模拟计算值与实验值吻合良好，压降值的偏差在Ergun 方程允许误差范围内。
过滤器的容垢能力用计算模型的颗粒沉积均匀度表示，并拟合得到沉积均匀度的关联式。
颗粒沉积分布的模拟结果显示：单层细滤料过滤器的颗粒沉积主要发生在近入口处，容垢能力较低；分级过滤器的细滤料层保证了高过滤效率，粗滤料层则提供了较大的容垢能力。
关键词：CFD-DEM ；分级过滤；固液分离；容垢量；沉积分布中图分类号：TQ 028.5; TQ 015.9文献标志码：A颗粒层过滤作为一种低成本的分离方式被人们广泛关注，并应用于烟气除尘、水处理、油浆净化等领域[1-3]。
研究者们总结了包括惯性碰撞、拦截和扩散等在内的基本颗粒层过滤机理，得出了过滤性能与流速、粒径、床层深度等因素有关的结论[4-6]。
Zamani 等[7]归纳了颗粒层过滤的微观和宏观模型，这些模型的应用范围是非普适性的，均存在各自的缺点：如宏观经验模型无法揭示内部过滤机理；随机模型无法计算过滤效率；迹线模型无法计算过滤压降等。
由于上述模型应用的局限性，计算流体力学(Computational Fluid Dynamics ，CFD)和离散单元法(Discrete Element Method ，DEM)耦合模拟的方法被许多研究者所重视，并被应用于过滤研究。
Qian 等[8]利用随机算法构建了三维纤维过滤器模型，并采用CFD -DEM 耦合方法研究不同气速和空隙率下的气溶胶过滤性能。
风力发电机组火灾特性与消防系统试验研究
事 故 ｌ ８ ， 总 起 数 的 １ ． ％ ， 列 第 二 位 。２ １ ３起 占 ９３ 位 ０ ０年 欧 美 等 国新 增 火 灾 事 故 ７起 ， 中 ２起 火 灾 对 作 业 工 人 其 造 成 了 严 重 烧 伤 。因 此 ， 灾 已 成 为 继 雷 击 后 第 二 大 毁 火 灭 性 风 机 灾 害 。２ ０ ０ ６年 中 国 台 湾 烧 毁 了 ２台 ２ Ｍｗ 的
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电机 组 火 灾 事 故 ， 别 造 成 ２０ ０ 元 的直 接 经 济 损 失 。 分 ０ 万
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因此 ， 究 风 电机 组 的火 灾 防护 技 术 ， 订 消 防设 计 规 范 研 制
发 电 已逐 渐 成 为 许 多 国 家 可 持 续 发展 战 略 的 重 要组 成 部 分 。然 而 ， 随着 风力 发 电 产业 的 高 速 发 展 ， 电 机 组 的事 风 故 率 也 在 不 断 地 上 升 。在 投 入 价 值 高 昂 的 设 备 以 后 ， 如
整个 机 舱 舱 内温 度 全 面 升 高 。放 置 于 变 速 箱 的 ２只 汽 油
考 虑 到 风 电 机 组 可 能 发 生 火 灾 的位 置 和 可 燃 物 ， 笔
者在 电缆夹层 、 刹车系统、 发电机 和变速箱 附近进行木垛
火 、 油 火 和橡 胶 火 同 时 燃 烧 的 火 灾 探 测 试 验 和 灭 火 试 汽 验 。通 过 试 验 ， 拟 风 电机 舱 大 面 积 失 火 状 态 ， 而 研 究 模 进 舱 内空 间 温 度 场 分 布 和 烟 气 流 动 状 况 ， 析 烟 雾 探 测 系 分
地 形 环 境 复 杂 ， 往 让 消 防 队员 望 而 却 步 ， 法 实 施 有 效 往 无 的灭 火 救 援 工 作 ， 只能 等 待 整个 风 电机 舱 完 全 烧 毁 ， 至 甚
割缝筛管缝宽优化数值模拟
２０２４年３月第３９卷第２期西安石油大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍａｒ．２０２４Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．２收稿日期：２０２２ １１ ２８基金项目：国家自然科学基金“稠油油藏热采井出砂机理与流固热耦合计算方法研究”（５１５０４０４０）；湖北省技术创新专项“深部地热资源综合开发利用关键技术”（２０１６ＡＣＡ１８１）第一作者：邓福成（１９８４ ），男，博士，教授，研究方向：井下工具设计、石油工程岩石力学。
Ｅ ｍａｉｌ：ｄｅｎｆｕｃｈｅｇ１２８＠１６３．ｃｏｍＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ ０６４Ｘ．２０２４．０２．０１２中图分类号：ＴＥ３５８文章编号：１６７３ ０６４Ｘ（２０２４）０２ ００９４ ０９文献标识码：Ａ割缝筛管缝宽优化数值模拟邓福成１，桂福林１，龚宁２，张海雄３，高志伟１（１．长江大学机械工程学院，湖北荆州４３４１００；２．中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津３００４５２；３．中石化新星（北京）新能源研究院有限公司，北京１０００１０）摘要：对于割缝筛管缝宽的选择，大多数是基于经验公式，对防砂效果会产生较大的影响。
利用ＣＦＤ ＤＥＭ耦合方法研究不同因素对割缝筛管防砂性能的影响规律，结合正交试验确定各因素影响筛管性能指标的主次顺序，建立筛管防砂性能的回归方程模型，得到割缝筛管缝宽最优选择方式。
结果表明：流通性能与挡砂性能最主要的影响因素为缝宽尺寸，抗堵塞性能主要受到流体黏度的影响；使用缝宽优化模型得到的最优解在整体防砂性能上优于经验公式的缝宽尺寸。
研究结果可为特定储层条件下油气井防砂性能的预测与防砂介质的精度优化提供参考和借鉴。
关键词：割缝筛管；ＣＦＤ ＤＥＭ耦合；正交试验；回归分析；缝宽优化ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｌｏｔＷｉｄｔｈｏｆＳｌｏｔｔｅｄＳｃｒｅｅｎＴｕｂｅｓＤＥＮＧＦｕｃｈｅｎｇ１，ＧＵＩＦｕｌｉｎ１，ＧＯＮＧＮｉｎｇ２，ＺＨＡＮＧＨａｉｘｉｏｎｇ３，ＧＡＯＺｈｉｗｅｉ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ，Ｈｕｂｅｉ４３４１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｏｈａｉＰｅｔｒｏｌｅｕｍＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＴｉａｎｊｉｎＢｒａｎｃｈｏｆＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４５２，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｉｎｏｐｅｃＳｔａｒ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）ＮｅｗＥｎｅｒｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｌｉｔｗｉｄｔｈｏｆｔｈｅｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｗｉｌｌｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔ，ａｎｄｍｏｓｔｏｆｉｔｉｓｂａｓｅｄｏｎｅｍｐｉｒｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｓ．ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅＣＦＤ ＤＥＭｃｏｕｐｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｅｇｒｅｅｓｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｔｈｅｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ａｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅ，ａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｆｔｈｅｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｆｌｏｗｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｓａｎｄｂｌｏｃｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓｉｓｔｈｅｓｌｏｔｗｉｄｔｈ，ａｎｄｔｈｅａｎｔｉ ｐｌｕｇｇｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓｉｓｍａｉｎｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｆｌｕｉｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙ；Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｂｔａｉｎｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｔｈｅｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｂｔａｉｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｅｍｐｉｒｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｏｖｅｒａｌｌｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆ ｅｒｅｎｃｅａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｏｉｌａｎｄｇａｓｗｅｌｌｓｕｎｄｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅｄｉａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅ；ＣＦＤ ＤＥＭｃｏｕｐｌｉｎｇ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ；ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；ｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ［Ｃｉｔａｔｉｏｎ］邓福成，桂福林，龚宁，等．割缝筛管缝宽优化数值模拟［Ｊ］．西安石油大学学报（自然科学版），２０２４，３９（２）：９４ １０２．ＤＥＮＧＦｕｃｈｅｎｇ，ＧＵＩＦｕｌｉｎ，ＧＯＮＧＮｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｙｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｆｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０２４，３９（２）：９４ １０２．邓福成等：割缝筛管缝宽优化数值模拟引 言对于中粗砂岩地层的油气田开采，为了避免过量出砂，多采用机械筛管进行防砂，最常使用的是割缝筛管或绕丝筛管。
EDEM软件文档资料(三)
5.EDEM算例粘结的颗粒.pdf 本教程阐述如何使用内部粘结的颗粒模型。
6.EDEM算例传热教程.pdf 本教程阐述了如何创建一个模拟使用的传热特征。该模型表明，热冷、热粒 子之间的转移。
7.相夹带教程.pdf
阐述了如何设置一个耦合两相edem-fluent仿真。这是一个欧拉-欧拉模拟演
示夹带一个例子。本教程假定您已经使用FLUENT的一些经验。
部件的CAD模型，对其工作过程和性能进行模拟仿真，改变颗粒及力学模型，
对不同颗粒在机械部件中的运动状况进行分析。FLUENT软件是目前市场上最
流行的CFD软件，它具有非常强大的流体计算功能，在美国的市场占有率达到
60%。在进行网上调查中发现，FLUENT软件是在中国最广泛使用的CFD软件。
因此，将FLUENT软件的流体计算和IDEM软件的离散元计算耦合起来，并将这
响。结果表明:转筒转速的提高有利于改善颗粒的随机运动过程,而且颗粒的
混合效果增强,混合速度加快。装载量的影响相反,随着装载量的增大,颗粒在
转筒径向方向的随机运动虽有增大,但堆积现象比较明显,沿转筒轴向方向的
随机运动明显降低,颗粒的混合速度变慢,混合效果变差。
16.EDEM冶金领域的应用_高炉布料器布料规律模拟研究.pdf 炉顶装料设备是炼铁高炉的重要组成部分，主要用来将炉料分批装入高炉内 部。炉顶装料设备结构和工作性能的优劣直接关系到高炉生产的连续性及高
高的拟合度,且具有数据、图表、动画等多种输出方式,可高效、便捷地处理
散粒体农业物料精确定量分配问题。
3.基于EDEM 的振动筛分数值模拟与分析.pdf 为了寻找振动筛的最佳运动学参数（振幅、频率、振动方向角），达到提高 透筛效率并减少清选损失的目的，利用EDEM 软件，对振动筛分过程进行数
基于CFD模拟的办公室自然通风方案研究
流时ꎬ空气流动直接对流时的空气流动较差ꎻ当门窗
中占比非常大
[１]
ꎮ 而节能建筑在社会总建筑中的占
比较小ꎬ由此可见我国建筑节能水平还有很大的提升
空间ꎮ 以夏季工况为例ꎬ在空调房内ꎬ为降低建筑能
耗ꎬ人们通常会采取关闭门窗这种减小通风量的方法
的开启位置在靠角落时ꎬ空气流动的路线受到阻碍ꎬ
空气流动更差ꎬ甚至空气流通不到部分区域ꎬ室内风
２０２３ 年第 １２ 期( 总第 ５１ 卷 第 ３９４ 期)
Ｎｏ. １２ ｉｎ ２０２３( Ｔｏｔａｌ Ｖｏｌ. ５１ꎬＮｏ. ３９４)
建筑节能( 中英文)
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＢＥＥ
■暖通空调
ＨＶ ＆ ＡＣ
ｄｏｉ:１０.３９６９ / ｊ.ｉｓｓｎ.２０９６￣９４２２.２０２３.１２.０１７
基于 ＣＦＤ 模拟的办公室自然通风方案研究 ∗
ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｃａｎ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ａｖａｉｌａｂｌｙ. Ａｓ ａ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｗａｙ ｏｆ
ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｉｎｄｏｏｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｎｙ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ.
内容、通风方案设计以及自然通风的监控和模拟等方
面介绍了自然通风的现状ꎬ并发现了目前的一些不足
之处ꎬ针对这些不足提出一系列优化方案
[２ － ４]
ꎮ 宋宇
辉、王冬梅等人采用 ＣＦＤ 仿真模拟软件对某建筑进
行自然通风模拟ꎬ并分析了建筑室内的通风情况ꎬ根
１９８ ｍｍꎮ 春季在 ３ 月中旬到 ６ 月上旬ꎬ受冬季的影
基于CFD-DEM耦合方法烘干筒传热过程仿真
基于CFD-DEM耦合方法烘干筒传热过程仿真烘干筒传热过程中伴随着复杂的颗粒运动,因此基于二维平面建立的传热模型无法对这一过程进行准确地描述。
随着数值模拟技术的发展和计算机硬件水平的提高,有限元和离散元技术逐渐发展成熟并成功应用于工业生产过程的仿真模拟。
目前,基于CFD-DEM耦合的数值分析技术已经成功实现了流固两相流动过程的模拟,这一突破为研究烘干筒内部传热过程提供了新的解决思路。
论文首先分析了我国能源现状和烘干筒节能的意义,介绍了CFD-DEM气固两相流动研究进展,并阐述了论文研究的目的和意义以及本文的研究方法。
对于烘干筒传热过程的影响因素,论文从转速、安装倾角,叶片结构及数量等几个方面进行了系统地分析。
根据烘干筒传热过程的特点,论文以Fluent和EDEM 为例,介绍了CFD-DEM耦合数值模拟的基本原理并分析了适用于密集气固两相系统的欧拉-欧拉数值分析方法、颗粒与气体之间的能量控制方程以及能量控制方程中核心参数努塞尔数的求解方法。
利用有限元分析软件EDEM,论文对骨料在烘干筒料帘区内的运动过程进行
了仿真并对不同产量时骨料颗粒在烘干筒内被提升抛洒次数及滞留时间进行了统计分析。
最后,基于CFD-DEM耦合数值模拟方法,论文对烘干筒料帘区的传热过程进行了仿真。
在颗粒温度变化方面,重点分析了烘干筒出口温度随时间的变化趋势以及烘干筒达到稳定状态时轴向颗粒温度的变化趋势。
在烟气温度方面,重点分析了纵向中心平面温度和烟气出口平面温度随时间的变化趋势及产量对烘干筒传热过程的影响。
基于DEM的球磨机优化设计文档资料
采用软测量方法间接获取负荷值,主要实现方式是将这些方法封装进嵌入
式仪表或者开发软件工具包。这些做法存在结构性过强,方法固定、复用 率低的问题。为了使研究者可以将重心放在软测量算法的研究上,在通用 平台的基础上实验研究各种软测量算法,需要具有模块化结构和软测量算 法实验功能的球磨机负荷监测软件平台。依托863项目课题“自磨／半自
磨球磨机负荷监测技术研究”,进行了基于虚拟仪器技术的球磨机负荷监
测系统的设计。主要任务是球磨机负荷监测软件平台的设计与开发。
6.球磨实验机磨矿的离散元数值仿真分析 球磨机是矿物加工的关键设备,具有结构简单、紧凑、可靠性高等优点,广泛 应用于冶金、化工、陶瓷、水泥、建筑、电力以及国防工业等部门。然而球 磨机也存在很大的不足——高能耗和高铁损。针对球磨机的这些不足,国内外 学者已经做了大量深入的研究,但由于球磨机工作状态受到转速率、填充率、
应用案例:
1.离散元仿真软件EDEM在碎磨工艺模拟中的应用.pdf
应用背景，离散元方法简介，EDEM软件介绍，颗粒工厂技术，EDEM 的材 料数据库等介绍。EDEM是一款基于离散元（DiscreteElement Method， 简称DEM）的颗粒力学仿真软件，可以模拟散体物料加工处理过程中颗粒 体系的行为特征，协助设计人员对相关工艺及设备进行分析和优化。另 外，EDEM还可以与CFD、FEA、MBD软件联合仿真，进行颗粒-流体问题分 析、设备应力分析、多体动力学分析等。
运动的重要的要素之一本文引入了离散元分析法对球磨机的磨球尺寸进
行的研究,主要采用PFC 3D软件对球磨机进行分析,首先用该软件对实验 室球磨机样机进行了建模,并对PFC3D软件模拟结果的有效性进行了验证,
燃气轮机仿真体系与研发信息化建设方案
基于有限元的气动/振动噪声分析方案
Actran Vibro-Acoustics
Actran Aero-Acoustics
Actran Acoustics
Actran VI
Actran for NASTRAN
问题背景—研究斜切的短舱及声衬对前传噪声的影响仿真方案—采用旋转模态来定义风扇噪声源，通过Actran TM求解获得远场的噪声传播特性
随机振动分析
建立有限元模型
随机振动响应、随机振动疲劳分析
获取时间-加速度曲线
惯性分析（加速度分析）
获取不同加速度下的应力与形变结果
项目示例——机载设备动力学特性分析
项目示例——复合材料性能分析
问题背景复合材料性能预测 —材料：类型、层合板或夹杂方式、厚度等对性能影响 —结构：结构对性能影响 —涉及复合材料学、结构力学、有限元等
SOA 架构
资源层
流程可视化
流程自动化
流程监控
流程定义
知识社区
应用集成
知识集成
过程集成
设计软件集成
热力学特性仿真
润滑/冷却系统仿真
机械设计与CAD制图
噪声与NVH特性分析
机电液一体化分析
结构振动特性分析
电磁特性分析
优化与测试验证
十年创新历程Hi-Key D3是全新一代、面向云计算、面向大数据的数据管理平台，引领着企业级数据管理行业的技术发展。全新的用户体验Hi-Key D3提供全新的PC端和移动端界面，简单易用。丰富的应用功能包含流程、任务、数据、文档、标准、资源、采集、分析、报告、看板、消息、统计、用户、视图、模型、缓存、搜索、集成、认证、项目等40多个功能模块。领先的技术架构采用国际上流行的SPA架构，前端使用HTML5、Javascript、AngularJs、Bootstrap技术实现，后端采用符合REST规范的WebAPI提供微服务。支持PC、平板和手机终端。
煤田灭火CDM方法学开发关键问题的探讨
关键 词 ： 田灭 火 ； 煤 清洁发展 机 制 ； 法 学 方
中图分类 号 ： ７ 文献标 识 码 ： ＴＤ ７ Ａ 文章编 号 ：Ｏ ４ ５ １ （Ｏ Ｏ Ｏ ＿ ｏ ６ 一Ｏ １ Ｏ— ７ ６ ２ １ ） ２ － １ ７ ３
依 据
煤 田火 灾又 叫大 面积煤 自燃 ， 指发 生在 煤 田煤层 是 露头 或浅部 的煤层 燃烧 现 象 ， 仅 影 响 煤 田开 采 、 胁 不 威 煤矿安 全生 产 ， 还造 成 大量 煤 田资 源 损失 ， 环境 严 重 污
一
ｌ Ｉ Ｉ
Ｉ一
１Hale Waihona Puke ｌ ≤ 稳定燃烧阶 段
一
｛ ２１￣ ＞ ＇ ￣ 下－ １ ７ ４ 扩展燃烧阶段 Ｉ
（ １ ）
Ｌ、 ＜ 且Ｉ、 １ 灭 段 Ｉｍ１ ０ ＱＩ叩熄 阶 ２Ｑ ｌ ２ Ｄ ＞ ： １
２ ２ 火 区边界 温度 的确定 方 法 ．
地表 ， 而违反 了保 守性 原则 ， 从 因此本 方 法 学 中选 择 正 常地 表温度 低于 大气 温度 时候进行 测量 ， 以最 高气温 来
２ １ 火 区处于稳 定燃烧 阶段 还是 扩展燃 烧 阶段 的判定 ．
界定火区边界 ， 若所测地表温度 高于最高气 温， 则可认 为是 火 区 ， 否则应 判 定 在火 区边 界 以外 。同样 ， 虑 的 考 测 温仪 器误 差 以及 地质 特点 不 同 ， 方法 学进 一步地规 本
染。
出于保 守性 的考虑 ， 本方 法学仅 适用 于烊 田火 区稳
定 燃烧 阶段 或扩展燃 烧 阶段 ， 而不适 用于煤 田火 区熄灭 阶段 ， 因此 ， 如何界 定 火 区处 于 哪 个 阶段 非 常 重要 。本
基于CFD-DEM算法的气力输送气固两相流特性分析
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 3 期基于CFD-DEM 算法的气力输送气固两相流特性分析禹言芳1，石博文1，孟辉波2，丁鹏程1，姚云娟1（1 沈阳化工大学机械与动力工程学院，辽宁 沈阳 110142；2 中国石油大学（华东）新能源学院，山东 青岛 266580）摘要：超轻粉体颗粒由于质量较小，在运输过程中易受气流扰动而飘散，物料的管道气力输送过程不稳定，易发生堵塞。
为了研究超轻粉体颗粒在旋流气力输送中气固两相流流动特性，采用计算流体力学与离散单元法（CFD-DEM ），对Komax 型静态混合器内气固两相流动特性进行数值模拟研究。
研究发现，带有Komax 型元件的水平管道可以改变颗粒的流动情况，改善了水平管道内颗粒堆积和分布不均匀的现象；分别从颗粒相和流体相的流动状态分析得到元件长径比A r =3时为最优几何结构；通过正交实验极差分析得到影响气固两相流动特性的因素顺序: 输送气速>颗粒质量流量>颗粒粒径。
当元件A r =3时，颗粒-颗粒和颗粒-管壁的碰撞次数与碰撞强度呈现负相关，结合出口颗粒流分散状态，优选输送气速为3~4m/s ；主要考虑输送气速对管内压降的影响，提出了带有Komax 型元件的水平管道气力运输过程中压降与输送气速和轴向位置的经验拟合式。
关键词：静态混合器；多相流；稀相旋流气力输送；颗粒流；CFD-DEM 耦合法；流动特性中图分类号：TQ051.2 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）03-1133-12Characteristics analysis of gas solid two-phase flow in pneumaticconveying based on CFD-DEM algorithmYU Yanfang 1，SHI Bowen 1，MENG Huibo 2，DING Pengcheng 1，YAO Yunjuan 1(1 School of Mechanical and Power Engineering, Shenyang University of Chemical Technology, Shenyang 110142, Liaoning,China; 2 College of New Energy, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, Shandong, China)Abstract: Because of its light weight, ultra-light powder particles are easily disturbed by airflow in the process of transportation, and the pipeline pneumatic conveying process of material is unstable and prone to blockage. To study the gas-solid two-phase flow characteristics of ultra-light powder particles in cyclone pneumatic conveying, computational fluid dynamics and discrete element method (CFD-DEM) were used to simulate the gas-solid two-phase flow characteristics in Komax static mixer. It was found that the horizontal pipe with Komax elements can change the particles flow state, and improve the accumulation and uneven distribution of particles. From the analysis of the flow state of particle phase and fluid phase, it was concluded that the element aspect ratio A r =3 was the preferred geometry structure. Through the range analysis of orthogonal experiments, the order of factors affecting gas-solid two-phase flow characteristics was obtained as follows: conveying gas velocity > particle mass flow rate > particle size. When the element aspect ratio A r was 3, the collision frequency and strength of particle-particle and研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0353收稿日期：2023-03-08；修改稿日期：2023-05-17。
全氟己酮灭火剂局部应用灭火技术研究
高度/m
气体 A、B 的相对分子质量，气体 A 为空气，取 29，气体 B
为全氟己酮 ，取 316；V A 、V B 为气体 A、B 在正常沸点时液
（b）多孔喷嘴
图5
2.2
图4
102
15
150
00
θ
地面
3
0.5 m
1
3
1.0 m
1
3
1.5 m
1
3
2.0 m
1
3
2.5 m
1
3
3.0 m
1
3
3.5 m
5.96 e-05
1.84 e-05
1.72 e-05
1.80 e-05
度 H 处的分界点距中心距离 L d。结构参数如图 5 所示。
（e）25° 、1.5 MPa
如要实现灭火 ，所保护物品应处于封闭罩的分界点内侧 ，
（d）20° 、1.5 MPa
图3
单孔喷嘴的分界点 ，由式（1）计算出多孔喷嘴在距其某高
设 H 为截面距喷嘴高度 ，θ 为喷孔角度 ，α 为喷嘴雾化半
粒径云图
由图 4 可知 ，雾化颗粒在喷放过程中 ，其边缘浓度会
角。计算得 L d 约为截面直径的 0.95 倍。
迅速降低 ，远低于平均浓度 ，且分界点几乎与最大半径成
é
æ
öù
L d = H êtan α - 0.2 tan ( α - θ )ç 22 - 1 ÷ú
编辑
B
电脑 XF-d
jn
排版
校对
ly
修改时间：2021 年 01 月 29 日 17:21:41
3
2
１
灭火剂与阻燃材料
海上浅层气井喷燃烧场景模拟
故障与安全DOI ：10.3969/j.issn.1001-2206.2024.02.008海上浅层气井喷燃烧场景模拟闫新江1，殷志明1，任美鹏1，杨向前1，黄小光2，韩忠英31.中海油研究总院有限责任公司，北京1000282.中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东青岛2665803.中国石油大学（华东）石油工程学院，山东青岛266580摘要：海洋油气钻采过程中，当钻井遇浅层气时容易引发井喷事故，井喷可燃气体泄漏引起的火灾对海上平台及钻采装置构成严重威胁。
基于计算流体力学（CFD）与有限元分析方法，利用热-流-固耦合与扩散原理构建了井喷燃烧场景，预测了井喷燃烧过程中火焰的扩散与发展规律，并获得井口装置在高温下的热力学响应。
结果表明：随着井喷可燃气体的蔓延，高温区域不断扩大，火焰及热辐射对相邻井口装置的服役状况产生显著影响，风速与井喷速度为影响火焰延伸及井口装置热力学响应的主要因素。
所建立的热-流-固耦合模型与分析方法可应用于井喷事故中海洋平台的安全评估。
关键词：浅层气；井喷；热-流-固耦合；安全评估Simulation of offshore shallow gas blowout combustion scenariosYAN Xinjiang 1,YIN Zhiming 1,REN Meipeng 1,YANG Xiangqian 1,HUANG Xiaoguang 2,HAN Zhongying OOC Research Institute Co.,Ltd.,Beijing 100028,China2.College of Pipeline and Civil Engineering,China University of Petroleum,Qingdao 266580,China3.College of Petroleum Engineering,China University of Petroleum,Qingdao 266580,ChinaAbstract：During offshore oil and gas drilling and production,it is easy to cause a blowout when drilling shallow oil and gas reservoirs.The fire accident caused by combustible gas leakage in the blowout poses a serious threat to offshore platforms and oil recovery devices.Based on computational fluid dynamics (CFD)and finite element analysis method,this paper constructed a blowout combustion scenario via thermal-fluid-solid coupling method and diffusion principle,and predicted the development law of flame in the combustion process of offshore platform after blowout,with the thermodynamic response of the wellhead device at high temperature obtained.The results show that with the spread of combustible gas from the blowout,the high temperature area continues to expand,and the flame and thermal radiation have a significant impact on the service status of adjacent wellhead devices.Wind speed and blowout speed are the main factors behind the flame extension and the thermodynamic response of the wellhead device.The thermal-fluid-solid coupling model and analysis method used in this paper can be applied to the safety assessment of offshore platform in blowout-related accidents.Keywords：shallow gas;blowout;thermal-fluid-solid coupling;safety assessment统计数据表明，海洋石油储量约占世界石油总储量的47%，海洋天然气储量约占世界天然气总储量的46%。
基于DEM的磨粉机皮磨研磨仿真及参数优化
基于DEM的磨粉机皮磨研磨仿真及参数优化
刘海芃;张超;武文斌;高涛;张昊晨
【期刊名称】《包装工程》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】目的探究辊式磨粉机皮磨系统工作参数对工艺效果的影响,并进行1B磨制粉过程磨辊工作参数优化。
方法通过Dem离散元软件对磨辊研磨过程进行模拟分析,以齿角、前角、轧距、落料点间距4个因素为变量对取粉率和功耗的影响进行分析,并采用正交试验和矩阵分析法对数值模拟结果进行综合评定。
结果得出1B磨制粉工序中最优参数组合方案为齿角γ=85°,前角α=25°,轧距d=1.5 mm,落料点间距b=0 mm。
结论本文对磨辊研磨过程的仿真分析提供了参考方法,并对辊式磨粉机工作参数的优化设置具有一定的指导意义。
【总页数】9页(P234-242)
【作者】刘海芃;张超;武文斌;高涛;张昊晨
【作者单位】河南工业大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB486;TS210.4;TS211.4
【相关文献】
1.基于离散单元法的小麦磨粉机研磨机构操作参数优化
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3.基于DEM-CFD耦合仿真的盘棒复合转子研磨特性
4.基于离
散元法的研磨参数优化及仿真研究5.基于DEM-MBD的高压辊磨机仿真模型及应用研究
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基于CFD数值模拟的火焰清理机高温烧嘴燃烧及冷却研究
基于CFD数值模拟的火焰清理机高温烧嘴燃烧及冷却研究陈作炳;童程光;谭虹;陈昊;邱思信
【期刊名称】《中国金属通报》
【年(卷),期】2022()4
【摘要】火焰清理机是一种利用高温火焰熔除钢坯表面缺陷并提高其质量的设备,烧嘴组是火焰清理机最核心的零部件之一。
以对流换热理论为基础,借助CFD技术模拟烧嘴火焰状态,分析射流气体的分布情况,研究冷却流道换热效率问题。
利用有限元法和多相流固耦合技术,重点研究高温烧嘴温度场和冷却过程。
结果表明,火焰满足清理要求,冷却流道的改进使烧嘴温度降低了48.9℃。
为高品质火焰清理机开发设计和维护提供理论指导。
【总页数】3页(P110-112)
【作者】陈作炳;童程光;谭虹;陈昊;邱思信
【作者单位】武汉理工大学机电工程学院;武汉磨峰水泥机械有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS1
【相关文献】
1.不同烧嘴布置方式下高温空气燃烧过程的三维数值模拟
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3.基于CFD的火焰清理机烧嘴火焰三维模拟与研究
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5.基于FLUENT的割嘴外部流场火焰燃烧的数值模拟
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大型离散元软件的功能特点
EDEM是英国DEM-Solution公司的产品之一，同时也是全球领先的离散元解决软件,该软件的主要功能是仿真、分析和观察粒子流的运动规律。
离散单元法（Distinct Element Method，简称DEM）是美国学者Cundall P.A.教授在1971年研究基于分子动力学原理时首次提出来的，主要应用于分析岩石力学问题，是一种不连续数值模拟方法。
作为一种新兴的散料分析方法，离散元已经迅速成长起来。
现在，制药、化学药品、矿物、原料处理，包括石油和煤气的生产、农业、建筑业、技术工程等很多产业都已应用EDEM进行设计，并取得了较好的效果。
利用EDEM可以解决物体的混合和分离、收缩破裂和凝聚、颗粒的损伤和磨损、固－液流的条件、机器部件对颗粒碰撞的力学反应、腐蚀、颗粒的包装和表面处理、热和质量传递、化学反应动力学、沉降和颗粒从固液体系中的去除、危险物料的处理、干湿固体的压缩、粘性和塑性力学、胶体和玻璃体的行为等诸多问题。
并且EDEM 能够检查由颗粒尺度所引起的操作问题，减少对物理原型和试验的需求，获得不易测量的颗粒尺度行为的信息，确定颗粒流对流体行为或机械的影响。
目前，离散元已经发展到三维可视化阶段，无论是其操作的简便性、可视化功能，还是其后处理功能都有很大的提升。
更具特色的是还增加了流固耦合这种复杂问题的处理模块，进而完善了整个软件的分析功能。
将EDEM 与现有的CAE工具结合应用，能够快速简便地进行设计分析，进而减少开发成本和开发时间。
利用前处理器Creator进行建模定义颗粒。
颗粒的几何形状及物理性质等，可以是任意形状的颗粒。
通过导入真实颗粒的CAD模型，准确描述它们的形状。
通过添加力学性质、物料性质和其它物理性质来建立颗粒模型，并且在模拟过程中，把生成的数据储存到相应的数据库中。
定义颗粒所在的环境。
创建几何、导入机械几何的CAD 模型、定义几何的动力学性质、用Particle Factory 工具定义颗粒的生成工厂等，都可以根据机械形状来高效生成颗粒集合，其中机械形状可以作为固体模型或表面网格从CAD 或CAE 软件中导入。
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ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ［ Ｊ ］ ． Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｓ ｏ ｃ ｉ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｇ ｒｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ（ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃ Ｓ Ａ Ｅ ） ， ２ ０ １ ５ ， ３ １ （ ８ ） ：
第３ １ 卷 第 ８期
农 业 工 程 学 报
Ｔｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｓ ｏ ｃ ｉ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖ＿ ０ １ － ３ｌ ＮＯ． ８ Ａｐｒ ．２０１ ５
１ １ １．
Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｍｅ ｉ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ，Ｌ ｉ Ｈｅ ｎ ｇ ，Ｌ ｉ Ｌｉ ｎ ｓ ｈ ｕ ，ｅ ｔ ａ １ ．Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ｉ ｆ ｒ ｅ ｅ ｘ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕ ｉ ｓ ｈ ｅ ｒ ｆ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＣＦ Ｄ－ ＤＥ Ｍ
参数组寻优 ，发现喷射式风力灭火机收缩角取 ２ ０ 。 ，灭火剂添加孔道距进风 口 １ ４ ０ ｍｍ，风简长度 ７ ０ ０ ｍｍ 时喷射 式灭火 机 性 能得 以提 高 。采 用 该 参数 组 的虚 拟 试 验 结 果显 示 ，颗 粒 喷 出速 度 提 高 至 ４ １ ． ２ ４ ｍ／ ｓ ，同 时风 筒 内颗 粒 数 降低 至 ２ ０ ９个 。 实体样机验证试验表 明： 采用该参数组设计的风筒 可以有效提 高喷射 式风 力灭 火机 的喷粉射程 ２ ． １ ５ ｍ， 缩 短灭 火时间 １ ． ７ Ｓ 且 无 复 燃 。该 研 究 为 风 力 灭 火 机 风 筒 优 化 模 拟 提 供 了 参考 。
关键词 ：灭 火机；计算机仿真；优化；Ｃ Ｆ Ｄ— Ｄ Ｅ Ｍ 耦合 ；风 筒
ｄ ｏ ｉ ：１ Ｏ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ８ ． ０ １ ６ 中图 分 类 号 ：￥ ７ ７ ６ ． ２ ９ ＋ ４ 文献 标 志 码 ：Ａ
１ ０ ４ —１ １ １ ． （ ｉ ｎ Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｗｉ ｔ ｈ Ｅ ｎ ｇ ｌ ｉ ｓ ｈ ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ）
Ｏ 引 言
火灾 是草原 的大敌 ，草原火灾 不仅给人类 的生命财 产 以及 自然资源 带来了 巨大 的损 失，而且对全 球气候植 被及生态环境造成 了间接影响ｌ 】 】 。 中国常用于扑灭草原火
１ ０ ４
２ ０ １ ５年
４月
基于 Ｃ Ｆ Ｄ． ＤＥ Ｍ 耦合法 的灭火机风筒优 化与试验
蒋梅胜 ，李 恒 ２ ，李林 书 。 ，彭 凯 ，王顺喜
（ １ ．中国农业大学工学院，北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ；２ ．中机华丰 （ 北京 ）科技有 限公司 ，北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ；
文章编号 ：１ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ （ ２ ０ １ ５ ） 一 ０ ８ — １ ０ ４ — ０ ８
蒋 梅 胜 ，李 恒 ，李 林 书 ，等 ．基 于 Ｃ Ｆ Ｄ — Ｄ Ｅ Ｍ耦 合 法 的 灭火 机 风 筒 优 化 与试 验 ［ Ｊ ］ ． 农 业 工 程 学 报 ，２ ０ １ ５ ，３ １ （二次正交 旋转 组合 设计进行仿真试验 ，进行显著性检验和方差分析，建立 了回归方程 。结果表 明：３ 个 因素相对颗粒喷 出速度和风筒 内颗粒数都具有显著相关性，显著水平分别为 Ｐ ＜ ０ ． ０ ０ ０ １ 和Ｐ ＜ ０ ． ０ ０ １ ，而这 ３个参考因素
与 出 口风 速 无 明 显相 关性 ；３ 个 参 考 因 素 中 风 筒 长 度 是对 机 械 性 能 影 响 最 大 的 因素 。采 用 响 应 面 法 、加 权 法 综 合 对 最佳
３ ．珠 海 出 入 境 检 验 检 疫 局 ， 珠海 ５ １ ９ ０ １ ５ ） 摘 要 ： 为 了进 一 步研 究 风 力 灭 火 机 的 灭 火 性 能 ， 并 防 止 灭 完 火 的 区 域 死 灰 复 燃 ，在 风 筒 进 口增 加 了超 细 干 粉 灭火 剂进
行 喷 射 灭火 。 喷射 式 风 力 灭火 机 的 性 能 主 要 体现 在 出 口风 速 、 射 程 和 喷 射 的稳 定 性 上 ，而 后 两 者 分 别 主 要 由灭 火 剂颗 粒 的 喷 出 的速 度 和 风 筒 内滞 留灭 火 剂 的量 决 定 的 。 该 文 采 用 ６ ＭＦ ． ３ ０ 型 风 力 灭 火 机 使 用 的 风 筒 为 原 型 验 证 仿 真模 型 的 可靠 性 ，采 用 Ｃ Ｆ Ｄ— Ｄ Ｅ Ｍ 耦 合 的方 法 对 喷 射 式 风 力 灭 火 机 的 工 作 过 程 进 行 仿 真 模 拟 。 以风 筒 收 缩 角 、 灭 火 剂 添 加 位 置 、 风 筒
方面进行 改进 ， 宋海 民等『 ９ 】 对 叶轮式风力灭火机进行 了建 模 和仿真从而提 高 了风机全 压， 出 口速度 及全压功率 ； 方 墨等Ｉ １ ｏ Ｊ 对轴流式风力灭火机叶轮性能进行 了 Ｃ Ｆ Ｄ 内部 流场分析 。 为了进一步开 发风力灭火机 的灭火性 能 ，并 防止 灭 完火 的区域死灰 复燃 ， 王冠群口 】 在风筒 内增加 了具有阻燃 功 能灭火剂进行 喷射灭火 ，所 采用灭火剂 还含有大量 磷 元 素，不仅环保而且可 以为土壤植被提供一定的磷肥ｌ １ ” 。 韩培等【 １ 】 在２ ０ １ １ 年研究超细干粉草原灭火剂 ，采用一般