试验研究

  • 地铁双向轴流风机频率优化的试验研究

    朱培根;宋桦;李晓昀;孔维同;刘长俊;

    为了降低地铁运行能耗,针对地铁大型双向轴流风机的频率特性进行试验研究。以南京地铁地下站中新街口和西安门站的轴流风机为试验研究对象,运用最小二乘法进行试验数据拟合,分别对送风机、排风机、和送排风机3种工况下的风机运行频率特性进行研究,重点考虑了风机风量、频率和轴功率三者相互之间的特性关系,并在此基础上提出了新式风机节能运行策略。最后利用STESS地铁热环境模拟软件对新运行策略进行能耗分析。结果表明:风机风量、频率和轴功率三者之间特性呈三次多项式拟合关系,并将此结论运用到地铁环控风机运行模式中,可实现地铁初期、近期、远期平均每年约节能20.76%。

    2016年06期 v.44;No.528 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K]
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  • 一种船用液体燃料蜗壳旋流器的数值研究与性能验证

    朱东帅;袁振伟;

    为实现船用液体燃料蜗壳旋流器的可靠性点火,提高其燃烧的稳定性和燃烧效率,采用RNG k-ε双方程湍流模型,设计出一种满足船用特殊需要的蜗壳旋流器,列举了7组不同戊烷和空气进口流量,对该具体尺寸的蜗壳旋流器的液雾燃烧过程进行了数值模拟和试验验证,得到了蜗壳旋流器内部流场以及出口处的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。分析对比这7组进口流量对该蜗壳旋流器的出口温度和出口气体组分的影响,找到了满足船用需要的该具体尺寸蜗壳旋流器对应的最佳燃料进口流量。该模拟和试验结果为蜗壳旋流器的结构设计提供了理论依据。

    2016年06期 v.44;No.528 7-10+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 428K]
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  • 小型垂直轴风力发电机的气动噪声数值模拟与试验验证

    刘希昌;莫秋云;李帅帅;严顺康;施军建;

    为了降低小型垂直轴风力发电机的气动噪声,对其噪声产生机理进行了分析。首先,在瞬态计算时运用大涡模拟(LES)模型对在一定工况下的三维风轮周围的流场进行分析;其次,在声学计算时运用FW-H方程对风轮产生的气动噪声进行分析并得出频谱;最后,通过实例验证了该方法能有效预测其气动噪声。结果表明:小型垂直轴风力发电机的气动噪声主要是涡流噪声;监测点的噪声值随着离风轮旋转轴半径的增加而减小,且在垂直于叶轮旋转轴的平面上具有指向性。小型垂直轴风力发电机的气动噪声分析为其进一步低噪声优化提供了依据。

    2016年06期 v.44;No.528 11-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 661K]
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设计计算

  • 涡旋型线对涡旋压缩机性能的影响

    彭斌;朱兵国;

    构成涡旋压缩机涡旋齿的型线有很多种,不同型线的类型以及几何参数直接影响着涡旋压缩机的性能和结构尺寸。在现有涡旋型线几何理论的基础上,对圆、线段和正四边形渐开线以及变径基圆渐开线和组合型线的几何特性进行了详细的探讨,采用控制变量的方法,对比分析了不同涡旋型线几何参数和结构参数之间的相互关系;计算分析了圆渐开线和组合型线构成的动涡旋盘所受的气体力,计算结果表明组合型线动涡旋盘上所受的气体力波动较大,研究得到的结果为涡旋压缩机的设计提供了一定的理论基础和应用参考。

    2016年06期 v.44;No.528 17-23+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K]
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  • 十级高压压气机气动方案设计的优化

    斯夏依;钟勇健;滕金芳;刘程远;羌晓青;

    对HARIKA程序进行改进,创新性地修正了效率模型并引入Koch失速静压升系数模型,采用E3十级高压压气机气动特性试验数据验证此改进HARIKA程序,结果表明改进HARIKA程序对压气机100%转速失速边界的预估精度达到了99%。采用NSGA-II多目标遗传算法进行气动方案设计优化,优化后的方案与初始方案相比设计点的总效率提高了3.4%,喘振裕度提高了6%;通过调节进口导叶和前五级静子叶片的安装角,使得优化方案在非设计转速下的特性也得到了提高。

    2016年06期 v.44;No.528 24-28+16页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K]
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  • 混合齿密封动力特性的分析与比较

    张明杰;杨建刚;许万军;

    提出在交错齿密封的竖齿上加装横齿并通过由此形成的轴向/径向混合密封来提高交错齿密封的封严性能和稳定性。建立了交错齿密封和混合齿密封三维CFD计算分析模型,计算和比较了两种型式密封的交叉刚度和有效阻尼。结果表明:混合齿密封的交叉刚度小于交错齿密封,低频区域内的有效阻尼大于交错齿密封。经过综合评判,混合齿密封泄漏量小,稳定性高于交错齿密封。

    2016年06期 v.44;No.528 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 447K]
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  • 叶片外缘外伸对贯流风机效率及噪声的影响

    王建明;马树元;申振华;何朝锋;朱建勇;

    采用k-ε湍流模型和PISO算法对比研究了基态叶片和叶片外缘外伸后的贯流风机气动效率和噪声。以通风机全压效率作为经济指标,计算结果显示叶片外缘外伸后的风机全压效率提高了3.8%。以基于Lighthill声学类比理论的FWH方程计算贯流风机的噪声,结果显示叶片外伸后风机在监控点噪声降低约7d B,最后用鲍威尔涡声方程解释了噪声降低的机理。

    2016年06期 v.44;No.528 34-37+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K]
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应用技术

  • 一种叶片安装角可调的离心泵设计

    门立山;

    将叶片设计成若干带有凸形槽的长方块和带有凹形槽的长方块凸凹相对镶嵌、依次连接组成可伸缩叶片,将叶片的两端轴固定在轮盘的内、外两边缘,将轮盘的内边缘做成可以转动的,通过转动内边缘(圆环)改变叶片在轮盘的长度,从而改变叶片的内、外安装角。

    2016年06期 v.44;No.528 38-40+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K]
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  • 往复式压缩机气阀磨损故障特征提取的研究

    毛伟;

    气阀磨损是气阀的主要故障之一,可能会造成阀片不能准确、平稳地开启和闭合,引起循环气体温度、压力的变化,造成能量损失,影响到压缩机的效率,因此,对气阀磨损进行故障特征提取及故障诊断十分必要。先通过信号AR功率谱对比了解到故障特征频带为2000~4000Hz,再对信号进行EMD分解,分解得到的IMF以小波包频带能量准则进行判定,即选择2000~4000Hz范围内能量比重较大的IMF进行重构;对重构后的信号再次进行小波包软阈值降噪,降噪后的信号再作两层分解,对频带为22000~4000Hz的小波包系数进行重构,即得到特征频带内降噪后的最终信号。在以上研究基础上,最后建立了表征气阀好坏的时域特征参数—故障综合值。研究结果表明:(1)气阀磨损时,阀片撞击升程限制器和阀座的冲击信号会明显增大,并且在吸气与排气阶段,气流会对阀门产生明显的扰动;(2)故障综合值有利于直观判断气阀的磨损程度,值越大表示磨损越严重。

    2016年06期 v.44;No.528 41-46+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 864K]
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  • 给水泵最小流量阀改造前后数值模拟

    史文玎;寇德林;

    利用FLUENT对2种阀内件进行流场数值模拟,分析典型工况下阀内压力、速度分布,对比改造前后电泵能耗情况。通过模拟发现环形流道阀罩比HUSH形阀罩内压力径向分布均匀,抗汽蚀能力更强,结合实际运行数据体现出该结构阀体严密性较HUSH形阀罩好,更不容易泄漏。

    2016年06期 v.44;No.528 47-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 509K]
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  • 变频压缩机低频周期性噪声的分析

    张荣婷;黄辉;胡余生;徐嘉;

    随着控制技术的发展,应用于空调系统的滚动转子压缩机的运行频率越来越低,甚至能达到1Hz。但随着运行频率降低至30Hz以下时,压缩机会出现周期与压缩机运行频率相同的嗒嗒声,运行频率越低,周期性嗒嗒声越明显。本文采用滤波、时频分析及撞击试验等手段详细分析了周期性嗒嗒声产生的根源,并提出改进措施,有效改善低频哒哒声。

    2016年06期 v.44;No.528 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K]
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制冷空调

  • 冷藏集装箱内部温度场的试验研究

    田津津;张哲;李曼;郝俊杰;苏久荣;李召;

    冷藏集装箱内部的温度场是影响食品储存质量的重要因素之一,本文对冷藏集装箱的内部温度场进行了试验研究,讨论了温度场分布以及货物堆码对冷藏集装箱温度场的影响,试验结果表明:货物堆码方式的变化会改变箱内流体的温度分布情况,进而影响到换热效果;四体式堆码方式优于其它2种堆码方式。试验得到了冷藏集装箱内截面上各点的温度随冷藏运输时间的变化趋势,进一步得出冷藏集装箱内流场的分布情况。研究结果为冷藏集装箱的优化设计提供了参考依据。

    2016年06期 v.44;No.528 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 537K]
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  • 纳米NiFe_2O_4与OLFs冷冻机油对往复式冰箱压缩机性能的影响

    张一灏;王瑞祥;廖熠;吴海洲;蔡骥驰;丁思源;

    采用MINICER 993.0490分散机将纳米铁酸镍(n-NiFe_2O_4)和纳米洋葱状富勒烯(onion-like fullerenes,OLFs)添加到KFR22中制备出纳米冷冻机油。采用SRV(II)摩擦磨损试验机测试了该冷冻机油在冰箱压缩机工况下往复运动的润滑性能。依据SH/T0762-2005和GB/T5773-2004规定的测试方法和条件,对采用此纳米冷冻机油冰箱用往复压缩机性能进行了对比检测。结果表明:采用此纳米冷冻机油后压缩机的平均性能系数COP由1.5提高至1.58,增加5.3%。

    2016年06期 v.44;No.528 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K]
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  • 空气源热泵室外换热器翅片管的融霜过程分析

    张又升;赵敬德;王金龙;

    空气源热泵因其供热效率高而得到广泛应用,但是室外换热器的结霜问题导致了其供热效率的下降。针对空气源热泵室外换热器单管的融霜过程,搭建了单翅片管融霜实验台,使该单根翅片管分别以结霜和融霜2种模式运行。融霜过程分别选择40,30,20,10,5℃的循环溶液,同时对融霜过程进行理论分析。试验以及理论分析结果表明:在不同的循环溶液温度下,随着循环溶液温度的升高,融霜速率逐渐增加且变化趋势加快;循环溶液温度的高低对融霜过程产生程度不同的影响,存在最佳循环溶液温度,可以使得除霜效率达到最高。

    2016年06期 v.44;No.528 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K]
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  • 密封机箱内电子元器件及热管冷却的热设计

    刘汉涛;仝志辉;王艳华;王婵娟;饶文姬;

    利用现代计算机辅助热设计和数值模拟热分析技术,对研制中的某便携式密封机热行为进行了数值模拟。获得了密封机箱内芯片等元器件的温度分布。计算结果表明,原设计导致芯片超温工作。采用热阻较小、传输效率高的热管传递热量,利用热传输对芯片进行冷却,得到了较好的冷却效果。并对散热器位置进行了分析。为优化和改善密封机箱的热设计提供了理论依据。

    2016年06期 v.44;No.528 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K]
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  • 严寒地区土壤源热泵系统时间域法运行策略的研究

    王松庆;贺士晶;马珂妍;

    基于时间域法,以地下空间土壤温变特性为依据,对严寒地区土壤源热泵系统运行策略进行研究。研究结果表明,对于严寒地区不同功能类型的建筑,如果能够合理选取采用土壤源热泵系统承担的负荷区间,采用时间域法运行策略可以有效控制热泵系统运行对地下空间热环境的影响,显著提高土壤源热泵系统的可靠性。

    2016年06期 v.44;No.528 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 459K]
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  • 小型HFC-32冷水(热泵)机组的性能试验研究

    李小燕;程斌;钟志峰;王磊;

    开发了小型HFC-32风冷冷水(热泵)机组和水(地)源热泵机组,针对风冷机组开展了名义制冷工况、名义制热工况、制冷最大负荷以及制热最大负荷等工况的系列试验,针对水(地)源热泵机组开展了水环式、地下水式以及地埋管式应用场合的名义制冷和名义制热试验,试验结果表明,与同规格的HFC-410A机组相比,HFC-32机组的制冷(热)量、功率均有所提升,能效略低一些,压缩机排气温度上升16.5~19.5℃。

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  • 单元式空调机制冷量不确定度的研究

    陈军;邵伟恒;梁锦昌;

    详细介绍了单元式空调机标准GB/T 17758-2010空气焓差法测量制冷量的数学模型及计算公式,编制了相应的计算软件。同时对额定制冷量为10k W单元式空调机的试验数据进行了分析计算,并对测量结果的不确定度进行了评定。提出了减小制冷量测量不确定度的途径,用以提高实验室测量数据的准确性和可信度。

    2016年06期 v.44;No.528 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]
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