试验研究

  • 复合T形管内稠油-水预分离性能的研究

    梅洛洛;何利民;许仁辞;

    气液或液液两相流通过T形管时会发生相分配不均现象,其相分配不均程度与介质物性、T形管结构及工作参数有着密切关系。以稠油和水为工作介质,采用含有3个分支管的复合T形管分离器进行稠油-水两相分离特性试验研究。结果表明:复合T形管在稠油-水预分离方面具有一定的可行性。试验工况范围内,随着入口流速和分流比的减小,下水平主管出口的含水率增加,分离效率较高;增加入口含油率在一定程度上能够提高稠油中游离水的脱除程度,而分离效率呈现小幅度的增加趋势;当入口含油率为10.67%和17.5%,分流比接近入口含油率时,上水平管出口含水率可以降到30%以下,满足电脱分离器深度脱水的进液要求。

    2016年02期 v.44;No.524 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K]
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  • 斜置双瓣止回阀内部流态的模拟与试验研究

    杜卫;洪顺军;吴义勇;李志鹏;何敬行;周永芳;

    为了改进普通止回阀存在的开启角度小、流阻系数大等不足,设计一种新型斜置双瓣止回阀,对其在30°、50°、70°、80°及全开工况下的内部流动特性进行分析,计算出流阻系数及流量系数。对其进行压力损失特性试验及流量特性试验,计算出每个工况下的流阻系数及流量系数,将其与模拟数据进行对比分析。研究结果表明,斜置双瓣止回阀的模拟结果与试验结果比较接近,开启角度大,压力损失小,流阻系数小,流量系数大,通流能力好。通过对斜置双瓣止回阀进行数值模拟及试验研究,斜置双瓣止回阀的设计对流体系统节能具有指导意义。

    2016年02期 v.44;No.524 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 567K]
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  • 自进式多孔水射流钻头钻孔规律的试验研究

    祝效华;吴丹;杨兆中;

    针对现有侧钻水平井技术成本高,工作周期长和经济性差等难题,该文设计了一种采用高压水力射流为破岩主要动力的自进式高压水射流钻头,并对钻头进行了淹没条件下的试验研究,系统分析了在不同射流工作压力、涡轮叶片数目、射流作用时间等条件下自进式高压射流钻头的钻孔特性,给出了射流钻头最适宜钻孔的结构参数。试验结果表明:自进式高压射流钻头与普通射流钻头相比,具有钻孔深,孔径大而规则,工作时稳定性高等优点。同时,在一定范围内,射流工作压力越大,钻孔效果越好;随着涡轮元件叶片数目的增加,钻孔直径呈线性减小,而钻孔深度近似二次曲线增加。考虑到叶片的制造难易程度,叶片数目以4最为合适。该文的研究工作为径向水平井中射流钻头的优化设计提供了科学依据,对提高径向水平井钻孔效率和降低钻井生产成本等有重要的工程实际意义。

    2016年02期 v.44;No.524 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 884K]
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设计计算

  • 涡旋压缩机非定常流动的三维数值模拟

    查海滨;张晓慧;王君;姜营;仇性启;

    针对涡旋压缩机工作过程中运动部件公转平动的运动方式使得工作腔内流场难以测试的问题,提出了带有移动边界、啮合间隙和封闭工作腔的涡旋压缩机非定常流动的三维数值计算方法。以齿头双圆弧修正型线为例,建立了三维几何模型。解决了带有啮合点的动边界在动网格中容易出现的负体积问题以及排气口遮挡问题,实现了三维数值模拟。得到了任意曲轴转角下的各工作腔内各截面的气体流动的压力和速度的动态分布规律,揭示了增压过程中腔内流动状态的变化机理。模拟结果表明:压力在各工作腔分布均匀,最大与最小压力之差不超过5%。沿着涡旋齿型线齿尾到齿头,内外侧的压差逐渐增大。速度分布不均匀,单个工作腔内最大最小速度之差可达到180m/s。径向泄漏沿啮合线呈对称分布,速度呈跳跃式分布,最大泄漏速度为200m/s,切向泄漏最大泄漏速度可达450m/s。

    2016年02期 v.44;No.524 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2944K]
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  • 超超临界储水罐调节阀及管配系统汽蚀特性分析

    何庆中;赵献丹;郭斌;张城;刘佳;董学莲;

    针对合川电站超超临界锅炉储水罐调节阀出现的严重汽蚀现象,基于两相空化流动方程和FLUENT流场数值模拟方法,对该调节阀及其管配系统的流场特性进行分析。将模拟结果与实际失效结果相比较并提出优化方案。结果表明:基于FLUENT的空化模型模拟结果与实际工程失效情况比较吻合,加长出口管道至4m后,在三通底板处速度降低71.4%,含汽量降低84.9%。该分析方法对储水罐调节阀设计有较好的指导作用,对促进其国产化进程也有积极意义。

    2016年02期 v.44;No.524 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K]
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  • 基于MATLAB、UG的泛函通用型线涡旋盘有限元建模及分析

    王立存;董光辉;张国进;聂新;宋李俊;

    利用基于泛函的通用涡旋型线的几何理论,研究涡旋型线方程,改进了传统式生成型线方法的局限性,为涡旋盘的加工和制造提供了理论价值和参考意义。通过MATLAB软件的编程功能,生成数学模型的关键点。在UG环境下生成涡旋型线,使用UG中的拉伸命令,完成涡旋盘的精确三维实体造型,然后将生成的三维实体转换到高级仿真环境下,通过定义材料属性、指派材料、物理属性、划分网格,建立有限元模型,最后建立边界约束条件并加载作用载荷,进行有限元分析。

    2016年02期 v.44;No.524 29-33+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K]
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  • 冲击气流作用下放空管道流固耦合动力学分析

    白长青;李志国;熊小念;吴俊成;邱东;

    为了解决某装气站放空管线排气放空时引起的管路振动问题,建立流固耦合三维动力有限元模型,采用瞬态时间历程分析方法对放空管道进行冲击气流下管道动力响应仿真分析。其中管道内流体分别选择氮气和液化气,建立现有管道流固耦合三维动力有限元模型;进行2种流体介质下管道结构动力响应对比。通过研究管道在冲击气流作用下的振动机理和振动特性,从管道结构入手提出了该放空管道振动控制的措施,给出了减振方案。建立减振方案中管道的流固耦合动力有限元模型,进行仿真分析并与原方案计算结果进行了对比,发现管道系统的振动得到大幅度的降低,验证了所提出的减振方案可以对管道振动进行合理有效的控制,确保了管道振动幅度在安全裕度内。

    2016年02期 v.44;No.524 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 632K]
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技术进展

  • 水力旋流器分离效率影响因素的研究进展

    刘杨;王振波;

    旋流器分离效率的影响因素有结构参数、操作参数和物性参数。结构改进和新型旋流器对油水分离效率有较大改善,但提高潜力有限;操作参数的优化可以达到最高分离效率,但受结构和物性限制;油水性质是影响分离效率的决定因素。对油水物性的研究和改善将是未来旋流器发展的方向。

    2016年02期 v.44;No.524 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 112K]
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应用技术

  • 海底沉管隧道射流风机通风效果影响因素的研究

    任锐;谢永利;

    针对海底沉管隧道"高度有限,宽度有余"的矩形断面结构特点,运用计算流体力学软件建立沉管隧道射流纵向通风方式的三维数值仿真模型,研究海底沉管隧道射流纵向通风方式的通风效果,通过正交试验分析沉管隧道内射流风机安装高度、安装角度、轴向净间距等安装因素对隧道通风效果的影响规律与影响程度,优化沉管隧道内射流风机布置形式,提高通风效果。分析结果表明:多种因素对隧道内风速影响的主次顺序为:射流风机安装高度、安装角度、轴向净间距;考虑海底沉管隧道高度有限的特点,可通过增加射流风机组安装角度来有效提高隧道内通风效果。

    2016年02期 v.44;No.524 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 614K]
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  • 核级仪表阀高温高压寿命试验装置的研制

    章茂森;黄明亚;靳淑军;彭林;黄健;王剑;

    结合工程实际,研制了一种仪表阀高温高压寿命试验装置,并对更加经济和方便地获取高温高压介质所采取的技术方案进行了探讨,该装置能完成仪表阀的高温高压寿命试验,密封试验。

    2016年02期 v.44;No.524 48-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 597K]
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  • 压水堆核电厂专设安全系统泵试验管线设计优化

    秦强;袁亮;

    通过解决国内某压水堆核电厂专设安全系统(安全注入系统和安全壳喷淋系统)泵试验管线振动高的工程实例,提出压水堆核电厂专设安全系统泵试验管线设计注意事项,可为电厂工程设计人员解决实际问题提供参考,本文所提的问题和方法对其他具有类似运行工况的大型泵试验管线的设计具有借鉴的意义。

    2016年02期 v.44;No.524 52-54+11页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K]
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  • 斜盘式轴向柱塞泵泄漏量的分析与计算

    谢江辉;刘健;尚进;张德满;胡洋;胡秋旭;

    通过对斜盘式轴向柱塞泵泄漏途径的分析研究,得到了奇偶数泵的泄漏量计算公式,并对泵在不同参数下的泄漏量进行了仿真分析,为进一步研究泄漏量对奇偶数斜盘式轴向柱塞泵实际流量及脉动系数的影响提供了较好的理论依据。

    2016年02期 v.44;No.524 55-58+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K]
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制冷空调

  • LiCl溶液除湿性能的数值模拟和试验研究

    杨兴林;邹晓薇;吴鹏;黎俊;

    主要研究了绝热逆流除湿器的传质以及传热过程,选用除湿效率、体积传质系数和湿阻作为评价除湿性能的主要指标。本文对此搭建了相关的数学模型;在搭建的以LiCl溶液为除湿剂的绝热逆流填料塔除湿装置上进行试验研究,并与仿真结果进行对比,验证了理论模型的可靠性;并基于多组试测数据,应用MATlab多元回归法,提出了适用于LiCl溶液绝热逆流除湿器评价指标的试验关联式,且关联系数均接近1,可以为溶液除湿空调系统的性能优化提供相关的参考。

    2016年02期 v.44;No.524 59-65+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K]
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  • 蒸发器内置毛细管开孔系统强化换热的试验研究

    李鹏;刘斌;王清伟;段爱鹏;

    基于场协同强化理论,结合射流冲击的换热特点对常规毛细节流制冷系统进行优化,设计出一种新型的换热器装置。该换热器装置是将开孔毛细管内置到蒸发管中,使得制冷剂在节流后直接从毛细管沿轴向的不同孔口处冲击到蒸发管的内壁上蒸发换热,该冲击过程中由于速度场与温度梯度方向的协同性最大而具有显著的强化换热效果。首先,理论分析了毛细管进口速度(2m/s和0.5m/s)和开孔直径(1mm和0.5mm)的速度场与温度梯度方向的协同性,其次,在0MPa的回气压力下对该新型换热器装置进行性能试验,并以常规毛细节流系统作对比试验。试验结果表明,开孔试验中蒸发管表面的温度场比较稳定,而常规毛细试验中各测点由于毛细管节流的流量调节能力差而存在较大的波动。在蒸发压力和换热面积相同条件下,毛细试验的排气压力要比开孔试验高出13.6%,所以开孔试验的性能系数、制冷剂充注量比毛细试验更优;同时,毛细试验的压缩机功耗要比开孔试验高出9.1%,可见开孔试验系统的制冷效率比常规毛细试验的更高。开孔试验因为在多处射流冲击供液,并且射流冲击在冲击区中射流工质的流场和温度梯度场具有极好的协同度而能显著强化换热,使得蒸发管表面形成的温度场相对更均匀。

    2016年02期 v.44;No.524 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K]
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  • 一种低温供暖自然对流散热器的换热特性及结构的研究

    李翠敏;王源;刘成刚;

    我国的低温热源资源非常丰富,但由于部分低温热源的温度较低,利用率不高,造成了一定的浪费。毛细管自然对流散热器是一种新型的低温供暖末端设备,以毛细管网为换热芯,以自然对流为主要散热方式,可使用不低于30℃的热水采暖,从而对其他类型供暖末端设备难以利用的低品位热源加以循环利用。本文利用数值模拟的方法,分析了毛细管自然对流散热器的散热规律,得出了设备高度、厚度、进风口和送风口尺寸等几个结构因素与设备散热强度的制约关系,并根据关系曲线和数据总结出了最优结构因素的计算公式,为毛细管自然对流散热器的进一步研究和应用提供了依据。为保证结果的可信性,本文还通过相应样机的散热量试验结果和温度场实测数据对模拟结果进行验证,结果表明模拟计算结果正确。

    2016年02期 v.44;No.524 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K]
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  • 蒸发冷却试验台空调系统关键问题的研究(2)——节能检测方案探讨

    吕伟华;黄翔;董晓杰;

    对在蒸发冷却综合性能试验台上分别模拟标准干燥和标准高湿2种工况对各类不同的蒸发冷却空调设备进行试验研究时,试验台空调系统的运行调节方案进行了研究分析。结合被试设备的空气处理特点,分别探讨了在该试验台上进行不同工况试验时,试验台空调系统引进室外新风和排风的最佳比例的确定方法,并给出了随着不同季节室外空气参数变化,新风和排风比的推荐值,以期达到降低试验能耗的目的。

    2016年02期 v.44;No.524 77-81+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 568K]
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  • 混合式土壤源热泵系统的研究现状及展望

    金光;王正文;吴晅;张昕悦;

    由于土壤源热泵系统单独长期运行存在土壤热失衡的问题,为此本文详细分析了土壤源热泵系统产生土壤热失衡的原因。并以此阐述了针对土壤热失衡问题而广泛采用的混合式土壤源热泵系统,并就其研究与发展现状进行了综述。介绍了混合式土壤源热泵系统的工作原理、运行模式、功能及系统优势。指出了目前该系统研究与应用中亟待解决的关键技术问题。最后对混合式土壤源热泵系统进行了建议和展望。

    2016年02期 v.44;No.524 82-88+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K]
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