试验研究

  • 直行程电动调节阀机械传动间隙软件补偿策略研究

    王博;汤伟;董继先;刘欢;黄勋;张越;

    直行程执行器存在的械传动间隙往往被忽略,造成执行器的回程定位误差,执行器的定位精度难以满足应用要求。本文对这一问题展开应用技术研究,提出了软件补偿控制策略,并开发了机械传动间隙测量试验装置,分别测量了执行器在行程范围内的机械传动间隙数据,及软件补偿后的回程定位精度。试验数据表明,补偿策略能够将执行器的回程定位误差由4.49%降低到0.55%;并发现了软件补偿策略仅能补偿机械传动间隙引起误差的均值,而不能消除误差波动量的规律。该策略能够将执行器定位精度提高8倍以上,为高精度阀门电动执行器的研制提供了理论及技术参考。

    2019年07期 v.47;No.565 1-5+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K]
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  • 变片距冷风机与定片距冷风机的性能对比研究

    马燕;臧润清;孙志利;吴国强;

    为了探索在结霜条件下处于不同工况时的定片距冷风机和变片距冷风机的性能状况以便合理运行减少结霜,试验采用了同流程同管径的两种冷风机,对传热性能和阻力特性等进行了研究。结果表明,在低温工况下,变片距冷风机的性能整体上要优于定片距冷风机。在低风速工况下,2种冷风机的传热特性差别不大,但变片距冷风机的阻力系数要低于定片距冷风机,在入口温度为-20℃,风速为1 m/s,载冷剂体积流量为6 m3/h时,定片距冷风机压降比变片距冷风机压降高出14.4%。载冷剂流量的增加会令2种冷风机的传热系数随之增长,但影响较小。而风速却对冷风机换热性能及压降起着至关重要的作用,过高的风速不仅不能改善传热系数和阻力特性,相反,将导致性能的恶化。

    2019年07期 v.47;No.565 6-10+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 907K]
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  • 矿用LW800卧螺离心机转鼓锥角结构优化

    张建中;李峰;胡化增;张广浩;刘海洋;

    矿用卧螺离心机能够极大地提高煤泥水混合物的分离效果,减少煤炭资源的浪费并降低其污染。然而,卧螺离心机转鼓锥段的锥角大小能够直接影响煤泥的含湿率,所以转鼓锥段锥角的参数大小对离心机进行煤泥分离有着至关重要的作用。通过使用FLUENT软件采用仿真试验的方法研究了转鼓锥角的变化情况对卧螺离心机固液分离的影响。结果表明:根据目前所已有的矿用卧螺离心机中的转鼓锥角,选取不同的转鼓半锥角(3°,5°,7°,9°,11°,13°),对不同转鼓半锥角中矿用卧螺离心机所的分离性能进行了模拟研究,同时结合锥段处转鼓的截面压力变化规律,最终找出最佳的卧螺离心机转鼓半锥角,对其进行试验验证。结果表明矿用LW800卧螺离心机的转鼓锥角为7°时,比其他角度更能够有明显的分离效果,分离出的泥浆干稠,水液体清澈。即矿用LW800卧螺离心机的最佳转鼓锥角为7°。

    2019年07期 v.47;No.565 11-14+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1060K]
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设计计算

  • 考虑气体力影响的涡旋压缩机转子系统稳定性研究

    李超;崔德成;王哓林;刘红燕;

    针对气体力对涡旋压缩机转子系统造成的动不平衡问题,建立了考虑气体力作用的涡旋压缩机曲轴转子系统力学模型、力与力矩平衡方程,采用平衡铁与曲柄销错开一定角度安装的方法,平衡惯性力和气体力引起的转子系统动不平衡。通过数值计算获得不同转速条件下动平衡所需主副平衡铁质量、平衡铁安装角,并分别与传统设计方法下应用于变转速工况时的结果进行了对比分析,结果表明:该方法能有效的减小主副轴承、机架的受力,提高涡旋压缩机的稳定性,对涡旋压缩机的生产应用有一定的参考指导意义。

    2019年07期 v.47;No.565 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1126K]
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  • 油气混输泵静叶内部流场分析及优化设计

    马希金;刘晓睿;张耘;

    针对某一典型的油气混输泵,以设计工况下泵的增压和效率提升为优化目标,设计了不同进口安放角的静叶,基于FLUENT软件,采用RNG k-ε模型、SIMPLEC算法对装配不同静叶的单级油气混输泵模型进行数值模拟,得出静叶区域内的压力分布,并分析出不同含气率下不同进口安放角的静叶叶型和混输泵增压及效率之间的关系。结果表明:随着静叶进口安放角的增大,混输泵的增压能力和气液混合能力呈现出先增大后减小的趋势,叶片背面产生低速脱流区的起始点逐渐向进口方向移动;较小的进口安放角使得动静叶交界处流速和压力的不均匀性增加。研究结果对混输泵静叶设计及优化提供了理论参考依据。

    2019年07期 v.47;No.565 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K]
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  • 长短复合导叶对两级动叶可调轴流风机性能的影响

    刘宏凯;叶学民;范福伟;李春曦;

    为研究长短复合导叶对动叶可调轴流风机性能的影响,以某大型两级动叶可调轴流风机为对象,构建了第二级导叶后部和前部长分别依次缩短10%等10种长短复合导叶方案,采用FLUENT软件对不同方案下的轴流风机进行了三维定常数值模拟,分析了复合导叶对风机性能、内流特征和静力结构的影响。研究表明:长短复合导叶对轴流风机的性能有显著影响,在中小流量侧导叶后部缩短10%和20%方案气动性能得到提升,在大流量侧则与之相反;其他缩短方案其性能均低于原风机,导叶后部缩短风机性能优于导叶前部缩短情形;在设计工况下,导叶后部缩短10%时第二级动叶表面压力发生变化、做功能力增强,整机熵产率有所增加,第二级动叶应力和总变形有所增大,振动减弱,但满足使用要求。

    2019年07期 v.47;No.565 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1319K]
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  • FLUENT动网格技术在核级定压差止回阀上的应用

    陈志杰;张磊;顾浩杰;

    基于FLUENT动网格技术,在标准k-ε和Realizable k-ε两种湍流模型下,计算核级定压差止回阀在不同调节范围下的压力损失,并与试验值进行对比;同时分析了该止回阀内腔的流动特性和阀瓣的运动特性。结果表明:标准k-ε和Realizable k-ε湍流模型计算结果与试验值偏差较小,其精度满足一般工程要求,且Realizable k-ε湍流模型更接近试验值;采用弹簧间节控制阀瓣的方法,可以实现阀门压力损失的精准调节,且该结构更有利于系统的稳定。

    2019年07期 v.47;No.565 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K]
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  • 离心泵非定常空化流动特性的数值研究

    刘春哲;王国光;尹光志;田辉;

    采用压力边界条件对一单级单吸蜗壳离心泵进行了三维空化非定常相变流动的数值计算,模拟过程通过定常计算、基于滑移网格技术的非定常计算、以及结合混合项模型和Schneer-Sauer方程的空化演变计算,成功捕捉了泵内非定常空化流动特性。计算结果表明:设计工况叶轮前缘空化率在0.92%~1.12%范围内以叶片旋转频率做周期性变化;当叶片靠近蜗舌时空化加剧,而泵流量略有降低;当叶片远离蜗舌时空化减轻,流量有所增加。

    2019年07期 v.47;No.565 39-43+26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K]
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应用技术

  • 新型大规模抽水压缩空气储能技术

    侯付彬;王焕然;贲岳;冯亮;杜超云;

    风能、太阳能等间歇式新能源大规模并网发电给电力系统的安全稳定运行带来了严峻的挑战,规模化的电能存储是解决这一问题的重要手段之一。抽水蓄能和压缩空气储能技术是被国内外广泛应用和关注的大规模储能技术。本文在对这2种储能技术优势和缺陷分析的基础上,提出了一种具有效率高、响应快、一次性投资少、发电成本低的无水坝抽水压缩空气储能系统,重点介绍了非补燃式无水坝抽水压缩空气储能技术,并给出了基于大型地下洞库的应用设计实例,提出了发展大规模压缩空气储能尚需研究的关键技术,以期推动该技术在智能电网建设中的大规模应用。

    2019年07期 v.47;No.565 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K]
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  • CCSB-200/40型高压空压机螺杆段温度控制与温控阀的应用研究

    李奇;李小仨;戴国俊;钱秋明;

    螺杆式压缩机的排气温度受到上、下2个温度的限值,本文针对CCSB-200/40型高压空压机螺杆段产生的冷凝水可能导致润滑油乳化问题,对机组螺杆段的润滑油冷却系统进行了研究分析,将通过对实际螺杆机润滑油系统进行装机试验,研究解决螺杆机的排气温度控制和温控阀等配件的设计选型问题。

    2019年07期 v.47;No.565 48-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K]
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  • 工业阀门的热态验证

    朱绍源;吴怀昆;郝伟沙;胡军;高红彪;胡春艳;郭怀舟;

    从加热方式,介质选择入手,对工业阀门的热态试验进行了讨论,作者结合实际工作经验,对试验过程中涉及到的主要因素提出了参考意见,对存在的主要问题也提出了改进建议。

    2019年07期 v.47;No.565 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K]
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制冷空调

  • 风量比对间接蒸发冷却器性能影响的试验研究

    李晗;吕建;李勇刚;郭春梅;孟丹东;

    风量比是回风风量与新风风量的比值,是间接蒸发冷却器性能的主要影响因素,调节新风风量和回风风量可以得到不同的风量比。在相同的风量比条件下,通过分别调节新风和回风风量试验对比分析两者对间接蒸发冷却器的出口温度、湿球效率、换热量和耗水量等性能的影响。试验发现,当风量比的范围为0.44~0.8时,风量比越小,调节回风风量可以得到更低的出口温度、更高的湿球效率、更低的换热量和更少的耗水量。调节回风风量使得风量比为0.44时,出口温度、湿球效率、换热量和耗水量分别为25.95℃、55.61%、1.29 kW和0.64 g/s,分别比调节新风风量时低0.37℃、高3.15%、低0.89 kW和少0.48 g/s。

    2019年07期 v.47;No.565 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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  • 低压补气型纯电动客车全微通道热泵系统试验研究

    苏之勇;周光辉;李海军;崔四齐;刘盼盼;常桂铭;

    针对纯电动客车热泵系统在高温和低温环境下排气温度过高、系统性能衰减的问题,开发了一种低压补气型纯电动客车全微通道热泵系统。搭建了试验台对系统制冷、制热性能参数进行研究。结果表明:在高温50℃环境下,与不补气系统相比,低压补气系统排气温度下降12.6℃,制冷量和压缩机功率分别下降6.1%和9.1%,COPc提高3.6%;在超低温-10℃和-20℃环境下,与不补气系统相比,低压补气系统排气温度分别下降37.4℃和29.4℃,制热量分别提高16.6%和22.6%,压缩机功率分别提高10.8%和14.5%,COPh分别提高5.3%和7.1%。

    2019年07期 v.47;No.565 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 863K]
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  • R452B在多联式空气调节机中直接替代R410A制冷剂的试验研究与环境效应分析

    吴俊峰;赵盼盼;张秀平;王瑜;许杨峰;

    对比分析了充注R410A和R452B的多联式空气调节机在不同工况条件下的运行参数。此外,还就制冷剂替代前后的直接排放环境效应进行了分析。结果表明:在对原机组不做任何改动,采用R452B制冷剂的机组与原R410A机组相比运行性能基本相当,减排效应良好。对比分析R410A和R452B的基本物性参数,并在R410A多联式空气调节机上开展直接充注R452B的替代试验研究。在替代前后保证机组名义制冷量基本相等(±2%误差)的条件下确定了R452B制冷剂的充注量。根据GB/T 18837-2015的工况条件测试了替代前后机组的制冷、制热以及全年性能系数的变化趋势。此外,还就制冷剂替代前后的直接排放环境效应进行了分析。结果表明,在对原机组不做任何改动,采用R452B制冷剂替代R410A制冷剂时,机组的充注量可以降低10%~15%,制冷、制热性能偏差保持在8%以内,机组的综合性能系数APF偏差保持在2%以内,CO2直接排放减排率约70%。

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  • 相变材料回填地埋管换热器热响应特性的数值模拟及试验验证

    杨卫波;徐瑞;杨晶晶;陈世坤;

    为了探讨相变对PCM回填地埋管换热器热响应特性的影响,建立了PCM回填地埋管换热器相变传热数学模型,并利用FLUENT软件对其进行了数值求解,分析了相变过程及PCM物性参数对地埋管换热器周围土壤温度扩散与恢复机理的影响,结果表明:采用PCM回填可有效缓解钻孔外土壤温度变化幅度,提高土壤温度恢复率,减小土壤热影响半径;PCM导热系数越高,温度上升/下降幅度越大,热影响范围也越大,恢复也变慢。从缓解土壤温度变化幅度的角度,夏冬季应分别采用相变温度低与高、且相变潜热大的PCM,但就提高土壤温度恢复率而言,夏冬季均应采用相变温度低、且相变潜热小的PCM。试验验证表明:所建模型可以用来模拟PCM回填地埋管换热器的换热过程,其预测最大相对误差在10%以内。

    2019年07期 v.47;No.565 72-79+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1290K]
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  • 夏热冬冷和夏热冬暖地区家用空气能热水器的经济性分析

    郭兴国;敖宇强;刘向伟;

    以常用的家用空气能热水器作为研究对象,根据测得的不同环境温度下的COP值,对比分析后改进现有的算法,计算出不同加热工况下南方典型城市机组的全年综合性能系数APF。分析发现,在节能工况下算得的全年综合性能系数均大于一般工况下算得的性能系数,且冬季节能量大于夏季。在与电热水器进行总投资现值分析时发现,当采用节能工况,用户端每日45℃热水用量为180 L的情况下,夏热冬冷和夏热冬暖地区采用空气能热水器在其寿命期限内都是经济的,且日热水用量越大,相对于电热水器节省的费用越多;而当用户端每日45℃热水用量小于90 L时,所有地区采用空气能热水器在其寿命期内均不经济。

    2019年07期 v.47;No.565 80-84+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K]
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  • 多孔陶瓷立管式间接蒸发冷却器的设计与性能分析

    樊丽娟;黄翔;

    设计了一台换热管采用多孔陶瓷材料且换热管立式布置的间接蒸发冷却器,并且以该间接蒸发冷却器为基础搭建了实验台,并在实验台上对该间接蒸发冷却器进行了性能测试,研究其温降和效率等性能。试验结果表明,该冷却器降温效果明显,蒸发冷却效率较高。本文为管式间接蒸发冷却器的结构改造提供了新思路、新方案,进一步推广了蒸发冷却技术的应用。

    2019年07期 v.47;No.565 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K]
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