试验研究

• 小型高速低噪声离心风机的试验研究

  胡四兵;王弼;陈启明;于跃平;常超;王枭;饶杰;

  运用声学传感器和频谱仪对一台小型高速低噪声离心风机进行试验研究,研究发现:风机进出口向外辐射的气动噪声为风机最主要的噪声类型,气动噪声主要是基频噪声,噪声源分别位于叶片进口处与蜗壳蜗舌处,风机进出口噪声被屏蔽后整机噪声降低约21%;风机蜗壳振动是由于风机内部非定常流动诱发蜗壳结构做振动响应,振源主要位于叶片进口处与蜗壳蜗舌处,振动频率与风机基频一致;在蜗壳中填充相等体积1.5 mm塑料球,2.3 mm塑料球,1.2 mm陶瓷球,3.0 mm陶瓷球用来降低蜗壳振动噪声,在设计工况点以3.0 mm陶瓷球效果最佳,整机噪声下降约2.8%。

  2020年04期 v.48;No.574 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1367K]
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• 基于流固耦合的旋转轴唇型油封流场特性及泵汲率研究

  温智炜;闫素英;苏世良;李霁舟;

  为研究具有回油沟的橡胶旋转轴唇型密封的流动行为与回油机制,构建润滑油与橡胶的流固耦合模型,对其进行流场、唇部应力、变形及其影响因素分析,并通过试验进行验证。结果表明:以泵汲率作为油封性能指标,在转速1000～6000 r/min范围内,试验测量与数值计算的泵汲率均随着转增加而提高,且在高转速下,流固耦合模型预测的泵汲率比刚体模型更接近实验值。回油沟长度或宽度增加时,有助于高压累积,增加了空气侧与油侧的压差,造成流速加快,单位时间内将有较大流量通过油膜,因此增大泵汲率。但在相同的参数变动率下,接触宽度对泵汲率影响效果不明显,当回油沟与唇尖角度增大时,泵汲率呈现递减趋势,当回油沟角度减少25%时,泵汲率约提高50%。

  2020年04期 v.48;No.574 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K]
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• 翅片换热器表面霜层质量生长特性及平均堵塞率的试验研究

  赵敬德;叶涛;周亚素;李后明;

  通过搭建翅片换热器表面结霜可视化试验平台,采用称重法对霜层质量进行监测,研究了载冷剂温度等对翅片换热器表面的霜层质量生长特性,并首次提出翅片平均堵塞率概念,分析了各参数对霜层质量生长特性及翅片平均堵塞特性的影响。结果表明:在相同时间内,迎面风速越大结霜量和翅片平均堵塞率就越大。平均堵塞率随着迎面风速的增大,其达到稳定的时间逐渐延后;载冷液温度对霜层质量和翅片平均堵塞率的影响分为先促进后抑制两个阶段;翅片换热器结霜霜层厚度存在不均匀现象,表现为沿湿空气流动方向由厚转薄。

  2020年04期 v.48;No.574 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K]
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荣誉榜

• 《流体机械》杂志协办单位/名誉编委

  <正>~~

  2020年04期 v.48;No.574 3-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1225K]
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设计计算

• 基于时程分析法的全焊接球阀抗震特性分析

  吴胜;何庆中;杨繁隆;刘惺;

  为研究全焊接球阀的抗震特性,本文以地震动规范反应谱为基础,从PEER地震动数据库选取天然地震波作为课题抗震性能分析研究的载荷,应用时程分析法和瞬态动力学分析计算方法,对球阀安装结构的应力及其变化规律进行了分析计算,并将计算结果与反应谱法计算结果进行对比,结果按照JB-4732《钢制压力容器—分析设计标准》要求进行评价。结果表明:全焊接球阀满足抗震性能设计要求,所采用的工程结构抗震性能瞬态动力学分析研究方法能够应用于全焊接球阀管线系统抗震分析,为今后天然气管道设备及构件的抗震性能分析研究提供了一种可参考借鉴的手段。

  2020年04期 v.48;No.574 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1794K]
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• 电动车空调用变壁厚涡旋压缩机的性能研究

  郝胜利;马国远;许树学;姜明健;

  建立了变壁厚涡旋压缩机型线方程。在变壁厚条件下针对某一款电动车空调用涡旋压缩机对其容积特性、动力特性和热力学特性进行计算,并与等壁厚涡旋压缩机进行比较。计算结果显示:同款变壁厚后的涡旋压缩机吸气容积提升7.90%,压缩过程的容积变化率减小,轴向气体力较等壁厚稍有增大,同时相比于等壁厚涡旋压缩机制冷量和制冷COP分别提高15.55%和41.68%。

  2020年04期 v.48;No.574 24-28+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1560K]
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• 双旋流耦合式旋流反应器内切向速度分布研究

  朱丽云;李安俊;段金鑫;毕京贺;王振波;张天宇;韩霄;

  采用RSM 湍流模型、Eulerian 多相流模型对旋流反应器内切向速度分布进行研究,并考察入口总流量、溢流比及进料比对切向速度分布的影响。研究结果表明,旋流反应器混合段内切向速度呈"双峰值"分布,分离段内切向速度呈"单峰值"分布,进一步说明旋流反应器可实现实时混合与分离。随着入口总流量变大或溢流比减小,旋流反应器切向速度增大,混合段内切向速度"双峰值"分布越明显;分离段内最大切向速度轨迹面不受操作参数影响,通过对模拟数据分析回归,建立了双旋流耦合式旋流反应器切向速度预测模型。

  2020年04期 v.48;No.574 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K]
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• 不同形状喷嘴的空化性能数值模拟研究

  吴泽兵;王勇勇;张帅;吕澜涛;王文娟;

  空化效应可在石油钻井中提高钻头钻速,为了获得不同形状喷嘴的空化性能,利使用FLUENT软件对常规型、扁平型、Y型、十字型、星型这5种形式喷嘴的空化效应进行了数值模拟仿真。研究结果表明:扁平型喷嘴经空化作用后气相具有较大的体积,星型喷嘴经空化作用后气相体积较小;喷嘴轴线上速度分布与喷嘴出口处的面积有关,面积越小轴线上的速度分布越大,但分布越不平稳;十字型喷嘴与常规型喷嘴的空化性能差异主要是由于常规型喷嘴内的湍动能强度较大造成的。喷嘴出口处的水力直径与空化作用后的气相分布具有较高的相关性。

  2020年04期 v.48;No.574 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1965K]
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应用技术

• 疏浚船用离心式泥泵叶轮改型研究及应用

  庄海飞;刘明明;金邦雄;

  针对绞吸挖泥船短排距施工工况,结合CFD数值模拟对泥泵叶轮进行叶片改型优化,在减少叶片数的同时,将圆柱叶片改型为三维扭曲叶片,模拟清水效率达到了83%,与切割叶轮相比,清水效率提高了18%。改型叶轮在福建莆田石门澳疏浚工程中得到应用,"新海鲲"轮泥泵更换改型叶轮后,可以在1.5 km排距下采用双泵串联的方式作业,而且排管无缩口,与采用直径600 mm的缩口施工相比,生产率提升约34.1%,提高了绞吸挖泥船在短排距工况下的生产率。

  2020年04期 v.48;No.574 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K]
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• 贯流风机不同湍流模型数值模拟时的应用效果分析

  邵霖;舒珺;程家胜;舒朝晖;

  采用计算流体力学的方法建立分体壁挂式空调用贯流风机的二维流场模型,对比RNG k-ε、LES与SAS 3种湍流模型在计算贯流风机内流场、噪声等性能时的差异。结果表明,这3个模型在模拟计算贯流风机时均有不错的表现,其中RNGk-ε模型计算流场的性能数据时最稳定,非稳态误差小;LES模型与SAS模型则能有效捕捉流场中的微小尺度流动,其中SAS模型对网格质量要求较低,但对于气动噪声的计算结果与LES模型十分接近。

  2020年04期 v.48;No.574 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2102K]
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技术综述

• 超临界CO_2闭式布雷顿循环系统特性试验与模拟研究综述

  徐鹏;郭晓璐;徐双庆;

  介绍了超临界CO_2布雷顿循环系统的发展历程及背景意义,详细综述了国内外超临界CO_2闭式布雷顿循环系统热力学特性试验和数值模拟研究现状,列出并对比了典型布置超临界CO_2闭式布雷顿循环的类型和特点,最后对超临界CO_2布雷顿循环系统特性的研究方向进行了展望。

  2020年04期 v.48;No.574 52-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K]
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制冷空调

• 露点式蒸发冷却空调机组用于干燥地区的试验研究

  李朝阳;黄翔;焦煜;常健佩;褚俊杰;

  为了评测露点式蒸发冷却空调机组应用到干燥地区的节能效果,在新疆喀什地区建立了居住建筑示范项目,并进行了试验测试。结果表明,在典型夏季天,机组出风温度为19.9 ℃,相对湿度81.6%,温降约9.0 ℃,室内满足人员的热舒适要求。机组湿球效率在80%～102%之间波动,露点效率在50%～80%之间波动。空调系统的能耗由机组内的循环水泵和压入式送风机承担,系统的能效比为5.0。综上,露点式空调机组在干燥地区用于居住建筑降温具有较大的节能潜力和很好的应用前景。

  2020年04期 v.48;No.574 62-67+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K]
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• 夏热冬冷地区户式辐射空调住宅建筑能耗分析

  陈剑波;郭春璐;陈付齐;

  以夏热冬冷地区某装有户式辐射空调系统的住宅建筑为研究对象,利用Energy plus软件,从负荷构成的角度对该建筑全年空调能耗进行分析。模拟结果表明因墙体及楼板传热而产生的能耗占空调能耗的23.46%,因外窗传热而产生的能耗占空调能耗29.32%,因处理室外新风至送风状态点而产生的能耗占空调能的耗43.32%;因人员散热而产生的能耗占空调能耗的0.63%;因照明器具散热而产生的能耗占空调能耗的1.34%;因电器设备散热而产生的能耗占空调能耗的1.93%。空调能耗主要是由墙体、楼板及外窗传热和处理新风所引起的。本文的研究结果为户式辐射空调系统的节能研究明确了方向。

  2020年04期 v.48;No.574 68-71+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K]
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• 基于神经网络模型的冷库冷风机除霜控制研究

  申江;窦伟;向鹏程;胡开永;张自强;

  冷库冷风机"按需除霜",可有效降低冷库能耗、提高能源利用率。本文将湿空气物性参数、冷风机运行时间作为神经网络输入变量,建立基于BP算法训练的多层前馈神经网络结霜量与除霜时长预测模型,并利用相关试验数据进行模型训练与测试。结果表明:结霜量预测模型计算值与试验测量值平均误差为10.11%,除霜预测模型计算值与试验测量值的误差均小于5%。本文所建立的基于人工神经网络结霜量预测模型与除霜时长预测模型可较好地预测冷风机结霜量与除霜时长,为实际工程应用中通过确定除霜起始点和除霜时长实现冷风机"按需除霜"提供了参考价值。

  2020年04期 v.48;No.574 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1377K]
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• 复合热泵热水系统运行特性的分析研究

  吴文婧;倪美琴;张玉雪;吴炜;陆海荣;

  针对某高校洗浴中心热水系统工程,提出一种带回收洗浴污水余热的污水源和空气源复合热泵热水系统,将洗浴污水余热回收利用且系统运行能效高。本文从空气源热泵热水系统单独运行和空气源热泵与污水源热泵组成的复合热泵热水系统运行两方面出发,通过对机组出水温度、系统制热量、COP等数据分析,研究热泵热水系统的运行特性。结果表明,在复合热泵热水系统运行模式下,污水源热泵机组串联运行的效果优于并联运行;复合热泵热水系统的运行能效比单独空气源热泵热水系统的运行能效提高约19%;污水余热回收的热量占总制热量的35.8%。

  2020年04期 v.48;No.574 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K]
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• 喷淋水膜对半椭圆管壁面温度分布影响

  王树信;周亚素;胡昊;颜子雄;

  搭建单根半椭圆管水平降膜换热性能测试装置,试验研究不同热流密度、喷淋密度对降膜换热过程的管外壁面温度分布和变化的影响。结果表明:无喷淋情况下,沿着圆周向角从0°增加到150°,管外壁面温度均匀;喷淋情况下,管外壁面温度明显降低,不同圆周向角的管外壁面温度分布不一致。随着热流密度的增加,管外壁面温度分布不均匀性增大,壁面温度变化率变化不明显。随喷淋密度的增加,管外壁面温度先减小后增大,存在最佳喷淋密度,使得管外壁面温度降低量最大。

  2020年04期 v.48;No.574 83-88+11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1125K]
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