试验研究

  • 压缩机节能调控系统液压参数优选与影响分析研究

    周超;程贵健;于铁男;武小乂;张进杰;

    液压驱动的节能调控系统在我国石油化工行业往复压缩机上应用广泛,是压缩机实现节能降耗和高效运行的关键设备。液压装置提供的卸荷器驱动力直接影响气量调节精度、压缩机进排气温度以及机组振动。本文建立了液压驱动执行机构的工作数学模型,结合FLUENT仿真对压缩机气量调节变工况状态下的工作过程进行模拟,获得了变工况状态下气缸内动态压力特征;利用压缩机试验台对仿真结果进行了验证研究,获得了不同液压驱动力对应的气量调节效果,及卸荷器与阀片的瞬态运动规律,验证了仿真研究的正确性。在此基础上,提出了液压参数优选方法,为气量调节系统优化设计提供了技术支撑。

    2019年12期 v.47;No.570 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1986K]
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  • 基于流体渗压的气密封检测工具胶筒密封性能研究

    何霞;郝地龙;王国荣;肖晓;袁光杰;董胜伟;陈彰斌;

    针对3?"气密封检测工具胶筒的密封性问题,基于流体渗压原理,利用有限元法建立了胶筒及与之接触部件的几何模型和接触关系,以胶筒实际所受载荷顺序,先后施加了胶筒坐封载荷和流体渗透载荷,以此为分析步,设计正交试验,计算了不同结构参数组合下胶筒的压缩密封情况,优选出了最佳尺寸胶筒,并对优选胶筒和配套使用的3?"气密封检测工具进行实物加工后,进行了胶筒密封承压能力试验,试验结果显示,所设计的胶筒至少满足10 MPa以内的密封性检测要求,研究表明,基于流体渗压原理的有限元法分析方法可初步模拟得到实际坐封载荷下胶筒的极限环空密封压力。研究方法为气密封检测工具胶筒结构设计和胶筒密封性能研究提供了新的思路。

    2019年12期 v.47;No.570 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1349K]
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设计计算

  • 超临界CO_2放空特性分析与装置设计

    郭晓璐;徐鹏;徐双庆;

    基于超临界CO_2放空理论分析和试验验证,研究了放空管道内介质压力和温度、泄放区域温度变化规律,结果表明:在超临界CO_2放空过程中,放空管道内的压力在阀门开启后快速上升,上升幅度则随着与放空口距离变小而降低;同时放空管上所有测点温度开始下降,越接近放空口则温降更明显。放空区域内温度在放空开始后急剧下降,达到最低温度后开始逐渐上升;距离放空口越近,温度值降低越低。基于研究结果,提供了合理的超临界CO_2放空装置设计方案,为放空装置设计的工艺、材质和结构选择等提供依据。

    2019年12期 v.47;No.570 14-18+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1456K]
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  • 疏水调节阀降压套筒节流孔板射流流动特性数值模拟研究

    李树勋;康云星;王天龙;潘伟亮;李成;

    疏水调节阀运行时产生的流激振动严重影响着稳定性与可靠性。采用降压孔板作为疏水调节阀多级节流内件的简化模型,基于计算流体动力学方法对不同开孔间距、不同开孔形式的孔板模型进行了射流流动特性数值模拟,定量分析不同孔间距、不同开孔形式下孔板的射流流动特性并将数值模拟结果与理论解与实测值进行了对比验证。结果表明:孔板开孔间距超过20 mm时,射流的卷吸作用会逐渐减弱,随着孔间距增加,其介质流速与压力波动程度都有所降低;当开孔间距以及开孔最小直径相同时,开孔形式为缩孔孔板的最大流速与总压均小于扩孔孔板模型,倒圆角模型孔板的最大流速与总压均小于无圆角孔板模型,故带倒角的缩口开孔形式的孔板作为套筒的首选节流件;射流孔中心轴线方向的径向流速分布与施力赫廷理论解和理查德实测值分布趋势一致,且初始段与基本段的径向速度分布并无明显区别。

    2019年12期 v.47;No.570 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 2402K]
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  • 碟式离心机碟片间薄层两相流分析

    袁惠新;张宇恒;付双成;朱杭;缪文婧;

    针对离心力场下薄层流场内的两相沉降过程,以多相流理论为基础,以CFD模拟研究碟式离心机碟片间隙内流场及多组碟片间薄层流场的三维流动模型。结果表明,多层碟片间的进料量自下往上逐层增大,碟片间薄层流场内物料的相对沉降速度由中性孔向端口逐步增大;靠近碟片外端口物料流动具有相对滞后性,定距筋条间区域的物料流动超前于碟片旋转运动;中性孔内重相体积分布不均,中性孔内上端重相体积分布最大;碟片间薄层流场内重相体积分布不均且轻重相分界面较为明显。研究结果发现,高转速下离心机转鼓内能够形成明显的轻重相分界面,有效地分离非均相混合物。

    2019年12期 v.47;No.570 27-32+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1763K]
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  • 一种内置旋流叶片的新型旋风分离器

    杨昌智;彭红;商宇轩;刘倩;

    提出一种新型旋风分离器,与传统旋风分离器相比,在分离器内外涡旋交界面处设置一组沿气流旋转方向由内向外的旋流叶片,以阻挡含尘气流中的颗粒进入内涡旋区。基于CFD,采用雷诺应力模型与离散相的随机轨道模型,对分离器进行气固两相流动数值模拟,比较分析添加旋流叶片前后的分离器性能。对常规及添加旋流叶片的旋风分离器的压降、分离效率与入口气流速度的关系进行了试验研究。试验结果表明,与传统分离器相比,添加旋流叶片的旋风分离器在入口流速较小时,总效率提升明显;在入口流速较大时,添加旋流叶片后的分离器压降略有增大,分割粒径减小显著。添加旋流叶片使分离器的分离效率得到提升,对小粒径颗粒的分离效率提升作用尤为明显。

    2019年12期 v.47;No.570 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K]
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  • 主蒸汽隔离阀管系地震响应特性分析研究

    俞树荣;薛睿渊;陈栋然;张希恒;

    目前核级阀抗震评估领域极少关注激励与阀门响应的动态特性。以国产主蒸汽隔离阀及其邻近部分管道为研究对象,利用三角级数叠加法反演了其所在楼层加速度谱的人工时程波,通过PSD函数分析振动波的频率成分,并分别利用反应谱法、时程分析法计算其地震响应。结果表明:楼层振动不同于地面震动,主要振动频带为0~10 Hz;主蒸汽隔离阀管系相对响应频率集中在其基频附近,主蒸汽隔离阀受载接近于单频;约束与较大的相对运动是管系产生较高应力的主要原因,管系响应对激励频率成分的敏感性远大于对幅值的敏感性。本文采用动力法进行主蒸汽隔离阀管系抗震分析,可为更大口径主蒸汽隔离阀的设计提供指导。

    2019年12期 v.47;No.570 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1701K]
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  • 滑片式压缩机不对称几何理论的构建与性能研究

    陈志凯;李雪琴;崔淑洁;王君;冯浩志;

    为改善气体的增压过程,提高滑片式压缩机的排气压力,本文通过减小排气容积提出了一种不对称滑片式压缩机。建立了不对称气缸型线设计的几何理论,验证了气缸型线特性的优越性;对不对称滑片式压缩机的压比、气量进行了理论计算与分析,研究了不对称滑片式压缩机的理论工作过程;完成了不对称滑片式压缩机的数值模拟,对不同时刻下工作腔内压力变化进行了揭示,分析了不对称滑片式压缩机的动力学特性,通过进、出口质量流量守恒验证了几何模型的准确性。对于开发不同结构形式的新型滑片式压缩机具有重要的推动作用与参考价值。

    2019年12期 v.47;No.570 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1748K]
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应用技术

  • 摆振水射流破碎混凝土技术研究

    鲁飞;陈正文;薛胜雄;庞雷;韩彩红;罗铭;

    破碎混凝土建筑以往通常采用机械破碎的方法,会生产较大的振动、噪声和粉尘污染。本文提出一种用摆振水射流破碎混凝土的方法,并进行了摆振水射流破碎混凝土的原理分析、摆振水射流系统结构设计、开展摆振水射流破碎混凝土的试验研究,研制出摆振水射流破碎混凝土设备,并计算其破碎的效率和比能。研究结果表明,摆振水射流冲击速度大,具有脉动性及间断加载的动载特性,可以显著增强对混凝土等脆性材料的破碎效果。并且应用本项技术研制开发的设备与国外同类设备的破碎效率水平相当,因此,该方法及设备具有很高的推广应用价值。

    2019年12期 v.47;No.570 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1471K]
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  • DN200三偏心硬密封调节蝶阀的流场和阻力特性分析

    常学森;唐冰杰;吴琦;田月笙;叶枫;张德庆;何月;

    应用ANSYS软件对DN200三偏心硬密封调节蝶阀流阻系数进行了有限元分析,获得了90°(90°代表全开),80°,70°,60°,50°,40°,30°,20°开度下的流场和流阻系数的计算结果。对DN200三偏心硬密封调节蝶阀流阻系数进行了测试试验,获得了90°(90°代表全开),80°,70°,60°,50°,40°,30°,20°开度下的流阻系数。DN200 三偏心硬密封调节蝶阀流场数值分析结果和流阻试验结果均表明:三偏心硬密封调节蝶阀可以在开度为0°到40°之间进行有效的流量调节;但开度在40°到90°之间时,调节效率较低;并且在开度为0°到40°之间时虽然进行有效的流量调节,但在此区间流动稳定性较差。因此三偏心硬密封调节蝶阀可以有效实现流量调节,但调节控制难度较高。

    2019年12期 v.47;No.570 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K]
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制冷空调

  • 地下超市室内气流组织实测与数值模拟研究

    郭雨洁;姚丽萍;张永东;赖河静;王梦宁;

    重庆某商场地下超市采用散流器上送风、百叶风口侧回风的空调方式。本文通过对该超市建立三维模型来研究其室内气流组织,分别采用现场实测方法和CFD数值模拟得到该超市内温度场和速度场分布。结果表明,数值结果与实测结果吻合良好,研究可为类似大空间多功能超市空调设计和运行提供建议。

    2019年12期 v.47;No.570 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K]
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  • 直接冷却系统与间接冷却系统的对比研究

    马燕;臧润清;闫璟敏;

    为测得间接冷却系统与直接冷却系统的性能对比,对两者进行了相关试验,研究不同库温、载冷剂流量的工况下2种制冷系统漏冷量、传热系数等性能参数的差异。结果表明,间接冷却系统制冷剂充注量比直接冷却系统减少536.3 g。但漏冷量更多,并随库温升高、载冷剂流量减少而降低,在库温-15 ℃时,2种制冷系统漏冷量最小相差161.06 W。随库温升高,直接冷却系统传热系数及制冷量会升高,而间接冷却系统传热系数及制冷量随库温升高而减小,载冷剂流量增加而加大。-15 ℃的库温下2种制冷系统制冷量相差了610.46 W,而增大冷却器换热面积可使其达到直接冷却系统相同的制冷量。因此增大换热面积,选择最佳载冷剂流量对于提高间接冷却系统的制冷效率极为重要。

    2019年12期 v.47;No.570 67-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K]
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  • 基于双U地埋管蓄取热耦合工况下土壤动态传热特性试验研究

    侯正芳;杨景洋;潘慧;周雅慧;吴晅;

    为了探索蓄取热耦合工况下双U竖直地埋管周围土壤动态传热特性,自行搭建砂箱试验台,试验研究了蓄热取热耦合(冷热交替)运行模式对土壤温度分布和单位井深换热量的影响。试验结果表明:土壤温度随运行时间呈现出周期性上下波动的变化规律;随着径向距离增加,土壤温度上下波动幅度减小;单位井深换热量则呈现先急剧跃升后再下降趋于稳定,随后再急剧跃升的周期性变化规律;等功率、变蓄热功率和变取热功率三种工况中,连续运行模式下等功率工况的土壤温度上下波动幅度最小,而间歇运行模式下变取热功率工况的土壤温度上下波动幅度最小;连续运行模式下的平均单位井深换热量以等功率工况为最高,而间歇运行模式下的则以变蓄热功率工况为最高。

    2019年12期 v.47;No.570 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1486K]
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  • 三种新型热电/间接蒸发冷却系统性能对比

    张涛;周媛媛;高明;余延顺;王芳;

    利用MATLAB仿真软件对3种不同流动形式的热电辅助式间接蒸发冷却系统性能进行了理论分析与对比。分析结果表明,降低热电模块运行块数,降低输入电流,增高一次空气温度,降低一次空气含湿量,都会造成3种冷却系统COP增大和露点效率降低。存在不同最佳流量比x使3种复合冷却系统COP分别达到最高;以及最佳宽度y使3种复合冷却系统COP和露点效率达到最高。此外,湿通道全部采用室外空气的复合制冷系统COP最高,一半采用室外空气一半采用回热空气的复合制冷系统露点效率最好。

    2019年12期 v.47;No.570 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K]
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