试验研究

  • 采用涡旋式膨胀机的有机朗肯循环系统试验研究

    韦伟;严瑞东;刘杰;陈江平;

    通过搭建采用涡旋式膨胀机的小型有机朗肯循环(ORC)系统,并使用R134a、R245fa、R22和R32 4种不同循环工质,测试了ORC系统的整体性能以及涡旋式膨胀机特性。试验采用的热源温度为70~110℃,冷源温度为28.5±1℃。试验结果中,系统最高运行效率为6.75%,涡旋式膨胀机进出口的压差相对稳定,为261.2~608.8 kPa,绝热效率为79.30%~99.19%,而工质实际流量仅为理论流量的23.5%~50.6%。

    2012年11期 v.40;No.485 1-4+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
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  • 偏心搅拌槽内流场特性试验研究

    车占富;杨敏官;冯浪;康灿;高波;

    在直径为340mm的平底圆筒搅拌槽内,利用PIV和固体激光发生器对固相体积浓度为20%的固液两相体系进行了试验。结果发现,与中心搅拌相比,偏心搅拌时涡轴与搅拌轴倾斜,槽内流体的动力学扰动增大,破坏了中心搅拌时流体流动的一致性。偏心率越大,槽内流体的轴向流动愈明显,并形成一个范围较大的单循环流动结构。偏心搅拌时,颗粒的浓度分布较中心搅拌时均匀得多,颗粒的悬浮高度随偏心率的增大而增大,但临界悬浮转速和功率消耗也随之增大,试验得出最佳偏心率为E=0.4。

    2012年11期 v.40;No.485 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 839K]
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  • 叶轮口环间隙对离心泵性能影响的模拟和试验

    潘中永;陈士星;张大庆;涂琴;李彦军;

    通过数值模拟和试验,研究了叶轮口环间隙对离心泵性能的影响。为准确计算离心泵的扬程和效率,设计了包含前后泵腔在内的全流场模型。基于RNG k-ε湍流模型,建立了3种口环方案,重点从湍动能、涡量和径向力角度,分析了口环间隙对离心泵全流场水力效率和机械效率的影响。结果表明:当口环间隙值减小时,离心泵的扬程和总效率均增大。究其原因有:叶轮内能量耗散降低;叶轮进口处二次流对主流的冲击作用减弱;离心泵的偏心涡动减弱;前腔泄漏量减少。通过对3种口环方案的综合比较,最终确定叶轮口环采用方案I,效率最高而且满足工程实际应用的需要。

    2012年11期 v.40;No.485 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 377K]
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设计计算

  • 径向进气室对离心压缩机气动特性影响的研究

    董帆;于跃平;朱晓农;

    对某带有径向进气室的离心压缩机模型级进行数值研究,通过与轴向进气模型级的对比,着重分析了径向进气室对压缩机性能及内部流场特性的影响。进气室引起的叶轮进口流场非均匀性可以使级效率在设计工况下降约3%,叶轮各流道进口冲角存在显著差异,整个工况范围内周向平均冲角比轴向进气低1.4°左右,同时叶轮旋转也会引起进气室流场的非对称分布。

    2012年11期 v.40;No.485 15-20+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 869K]
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  • 水力喷射压裂射流密封压力场研究

    曲海;李根生;刘营;盛茂;吴春方;

    水力喷射压裂工艺是集水力射孔和压裂一体的新型油田增产技术。本文在室内试验基础上,运用计算流体力学方法,对水力喷射压裂过程中射流密封压力场开展研究。得到了井下水力射流在套管环空和孔道内部的压力及速度分布。揭示了喷嘴空间位置、喷嘴数量、射流压力和喷嘴直径对射流密封压力场影响规律。结果表明:高速射流之间具有很强的独立性,喷嘴空间位置和喷嘴数量不会影响射流密封压力;孔道压力随射流压力和喷嘴直径的增大而增加。研究结果对水力喷射压裂工艺现场施工提供科学依据。

    2012年11期 v.40;No.485 21-24+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 489K]
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  • 水力除焦三通阀流道结构的CFD分析

    王渭;陈凤官;明友;郝伟沙;成雷;傅逸芳;

    水力除焦三通阀是某炼油厂延迟焦化装置中的关键设备。依据合肥通用机械研究院设计的水力除焦三通阀结构,建立其在旁路循环工况和水力除焦工况下的流域模型,采用SIMPLE算法和Standard k-ε湍流模型,进行了三通阀内部流场的CFD分析,并与原设计的简化计算进行了对比。模拟结果表明:旁路循环时该阀能有效地逐级消能,且满足水泵的最低流量要求;除焦作业时三通阀上的压降仅占系统压降的0.6%,且阀芯密封面下部节流孔的设计有效地保护了主密封面不被破坏。阀门流场的数值模拟结果符合现场应用情况。

    2012年11期 v.40;No.485 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K]
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  • 串联式机械密封温度场研究

    王淮维;郝木明;

    利用ANSYS和FLUENT软件对密封腔体、转轴、密封组件以及封油的温度场进行了计算。计算过程中考虑了对流传热、热传导、端面摩擦热和介质粘性剪切热的影响。通过计算得到了一定温度下封油流量对密封冲洗冷却效果的影响规律。计算结果能够为高温泵用串联式机械密封的设计和使用提供有益指导。

    2012年11期 v.40;No.485 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K]
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  • 基于CFD的轴流泵三维湍流数值模拟

    冯俊;郑源;

    为更深入研究轴流泵数值模拟的真实性与准确性及获得其内流场特性,结合南水北调东线工程某泵站模型试验数据,采用计算流体动力学软件Fluent,在多重参考系坐标下,基于Navier-Stokes方程组利用有限体积法进行了数值离散,分别选用S-A湍流模型以及RNGκ-ε湍流模型,以SIMPLEC方法对模型泵进行了数值模拟。将模拟结果在外特性上与试验数据进行了比较,选择计算结果与试验更接近的S-A湍流模型和0压力进口条件。通过观察流道内流态特性,并对计算结果进行研究,阐述了叶片上压力分布与流量之间的关系,分析了导叶的存在对流道内流态的影响。结果表明,由S-A湍流模型得到的数值模拟结果与试验十分吻合,平均效率误差小于3.72%;当进口压力值为0时,数值模拟效果好。由此证明了S-A湍流模型和0压力进口条件在轴流泵数值模拟上的优越性,该方案可以帮助深入研究分析轴流泵性能,也为轴流泵的设计提供了一种参考方案。

    2012年11期 v.40;No.485 33-36+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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  • 高压空压机排污过程特性分析

    李奇;鲍军;缪忠辉;孙贵爱;

    分析了高压压缩机排污过程压缩机负荷变化特性,提出了在压缩机设计中的排污系统重要作用以及排污系统和关键零部件的设计,总结了排污系统设计方法、理论,便于高压压缩机排污系统的应用。

    2012年11期 v.40;No.485 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K]
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经验交流

  • 基于Matlab与Solidworks方法的风力机叶片优化设计

    张明辉;万全喜;吴家龙;

    为了提高风力机把风能转化为机械能的效率,本文依照Wilson优化设计方法得出风力机叶片优化设计的数学模型,并以Matlab软件为工具编写出叶片设计的计算程序。基于点的坐标的几何变换理论,对翼型坐标数据进行三维坐标变换,计算出叶片各点的三维坐标。用三维建模软件Solidworks进行精确的三维建模。该方法为风力机叶片和其它相似复杂形体的三维建模提供了依据,为叶片进一步分析奠定了基础。

    2012年11期 v.40;No.485 41-45+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 502K]
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  • 涡旋式滤油机真空泵的涡盘壁厚变化研究

    张贤明;李萍;王立存;袁健;张渊博;杨旭;陈彬;

    对于基于泛函的通用涡旋型线的研究,选取不同的参数可分析出涡旋型线的不同性质。利用型线的曲率半径以及曲率半径的变化规律,分析出涡旋式滤油机真空泵的动涡盘内侧型线的变化规律,从而得出涡盘壁厚的变化规律。与基于泛函的通用涡旋型线选取不同系数、参数,建立涡盘内外型线的笛卡尔方程得出的涡盘型线图变化规律进行比较,结果表明:当k=2时,通用涡旋型线表示的涡旋盘为等壁厚;当k≥3时,通用涡旋型线表示的涡旋盘为变壁厚,与前期研究结论相吻合。

    2012年11期 v.40;No.485 46-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
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  • 出口安放角对离心机加速盘性能的影响

    乔琳;谭蔚;陶渊卿;吕丽珍;刘丽艳;

    选取双级活塞推料离心机加速盘为研究对象,借鉴泵叶片设计思想,在对其叶片曲线分析的基础上,建立了三维计算模型,采用Fluent软件进行内部流场计算。选取物料在出口半高度处速度和横截面内湍流强度为研究对象,分析了等变角螺旋线和渐开线这2种类型曲线的出口安放角对加速盘内部流场的影响。计算结果表明,不同类型的曲线叶片,其出口安放角变化造成的影响是不同的,应分别加以考虑。等变角螺旋线出口安放角应小于35°,对于渐开线,当出口安放角为16.4°时对物料加速是有利的。研究结果为活塞推料离心机加速盘设计理论的完善提供了一定的参考依据。

    2012年11期 v.40;No.485 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 577K]
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制冷空调

  • 地铁活塞风与空调送风耦合的温度场的试验研究

    孙云雷;王丽慧;

    针对地铁活塞风与空调送风气流耦合现象,并以上海某地铁站为原型搭建液体缩尺实验台,通过盐水模拟试验得出了耦合气流温度特性。模型试验反映了活塞风作用的整个过程,得出在此过程中空调送风口下方竖直方向上的温差波动达到3℃左右;距地面1.6m高处平面,在活塞风方向上距空调送风口约2.6m处温差波动只有0.5℃左右,故可认为在地铁活塞风作用下空调送风影响区域的大小为2.6m左右,在此区域外,温度几乎无波动,与活塞风温度基本接近。此结果由现场实测进行验证。

    2012年11期 v.40;No.485 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K]
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  • 闭式循环喷雾冷却蒸发换热特性试验研究

    张伟;王照亮;徐明海;

    在闭式循环喷雾冷却试验系统上,以蒸馏水为工质,研究了喷雾流量、表面结构对喷雾冷却换热性能的影响。从对流换热和蒸发换热比例关系的角度,对试验数据进行了整理。结果表明,热流密度、换热系数、对流热流密度均随表面温度和流量的增加而增加;但蒸发换热份额却随表面温度的升高和流量的降低而增加。槽面强化换热的机理在于其较高的蒸发换热能力,但流量越大强化换热效果愈弱。分别对光面和槽面的数据进行了无量纲拟合,得到了各自反映蒸发换热特性的无量纲准则方程,可方便用于工程设计。

    2012年11期 v.40;No.485 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 708K]
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  • 置换通风热源局部控制方案在电子厂房中应用研究

    常茹;于齐东;朱能;郭春梅;

    通过对置换通风工作区温度场变化规律分析表明:热源点位置不同,温度曲线呈现区域性变化特征且随高度变化具有非线性分布规律。依据上述分析结论,结合天津地区某电子厂房热源特点,提出了热源局部控制空调方案。采用478m3/h,716m3/h,954m3/h 3种风量方案对不同强度热源控制点进行了试验测试,并选取热源点及上方1.1m,1.5m,2.0m 3处空间高度进行温度测试,测试分析结果表明:(1)送风量对温度场产生显著影响是重要的影响因子;(2)热源点散热强度与冷吊顶也会对温度场产生明显影响,但不同空间区域影响程度存在较大差异,因此综合考虑上述因素选取送风量对热源进行局部控制将更具合理性。

    2012年11期 v.40;No.485 66-70+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K]
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  • 基于斯特林发动机的冷热电联产系统分析

    任天宇;陈曦;张华;冯丽娜;王建中;

    三联产系统的节能性具有很大的潜力,对于该系统的热力学评价指标主要是一次能源利用率PER和一次能源节约率PESR。基于热力学第一定律,对以斯特林发动机为动力装置的三联产系统进行了热力学分析,结果表明:冬季工况,PER和PESR随x、η变化趋势相同,均随x、η增加而增大,一次能源节约率PESR平均可达29.7%;夏季工况,PER和PESR随x、η变化趋势相同,均随x增加而减小,随η增加而增大,一次能源节约率PESR平均可达33.15%。

    2012年11期 v.40;No.485 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K]
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  • 柴油机C-EGR系统新型冷却器数值分析

    伍纲;王东方;苏小平;解建坤;

    废气再循环(EGR)系统冷却器的换热效率对减少汽车NOx排放至关重要。立足一种新型板管式冷却器,计算冷却器各传热参数,分析各参数对冷却器性能的影响。研究了稳态和某种非稳态工况下管程废气的冷却效果。利用fluent软件新型冷却器内部废气流动状态进行了三维数值模拟,得到温度场和速度场。对比传统管壳式冷却器,冷却效率有明显提高。

    2012年11期 v.40;No.485 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
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