试验研究

  • 喷孔结构对双旋流气泡雾化喷嘴喷雾特性的影响

    裴娜;杨华;刘联胜;张海洋;王越;解珺;田亮;段润泽;

    研究了喷孔形状对双旋流气泡雾化喷嘴雾化特性的影响规律,分析了圆形孔、椭圆形孔和正方形孔喷嘴对流量特性、索特尔平均直径、粒径分布和粒子速度的影响。结果表明,不同喷孔结构的喷嘴流量特性曲线呈现相同的趋势,随着气液质量流量比的增大,喷嘴出口单位面积下的喷雾流量逐渐减小;相同气液质量流量比下,正方形孔喷嘴流量最大。相同工况条件下,椭圆形孔和正方形孔对比圆形孔的喷嘴具有更加优良的雾化效果,其D32降幅分别为28.2%,35.8%,而正方形孔喷嘴的雾化粒径最小。正方形孔喷嘴的微分分布曲线向左移动,累积分布曲线变陡,说明大颗粒液滴减少,小颗粒液滴所占比例增大,液滴的雾化质量得到改善,正方形孔喷嘴小尺度粒径更多,粒径分布更集中。异形喷嘴的速度大于圆形孔喷嘴的速度;椭圆形孔喷嘴和正方形孔喷嘴的粒子速度分别增加了14.8%和24.4%。

    2021年09期 v.49;No.591 1-5+12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1291K]
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  • 内置导流筒旋流澄清器分离性能研究

    刘培坤;赵金禹;杨兴华;张悦刊;戚威盛;

    为解决传统矿井水处理中悬浮物含量高、粒级细、比重轻且设备占地面积大、工艺成本高等问题,提出用内置导流筒旋流澄清器来处理污水,加入导流筒来增加颗粒碰撞几率,延长絮凝时间。通过对比试验探明加入导流筒可以有效提高旋流澄清器的分离性能,并通过试验研究其结构参数和操作参数对分离性能的影响规律。结果表明:内置导流筒外径、导流筒倾斜角、导流筒插入深度、进口速度对分离性能影响较大;并采用正交试验得出最佳组合。在导流筒外径180 mm,倾斜角2°,插入深度50 mm,进口速度0.93 m/s工况下,处理悬浮物含量约为800 mg/L,浊度约为80 NTU的煤泥水时,悬浮物含量降低到36.2 mg/L,浊度降低到7.7 NTU。

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  • 低温环境下纯电动客车热泵空调系统制热性能试验研究

    周光辉;白军琴;李海军;范雅;王春艳;余壮;

    针对纯电动客车热泵空调系统在低温环境下制热量较低、系统制热性能衰减严重等问题,搭建了基于R410A的纯电动客车热泵空调系统试验台。试验研究了车外风机风量、环境温度及压缩机转速的变化对系统供热性能的影响。试验结果表明:车外环境温度由7 ℃降到-20 ℃时,系统制热量下降50.4%;采用补气技术后,系统COP_h仍可达到1.46,可见该系统在低温制热方面有较高的性能;压缩机转速从3 000 r/min增至5 000 r/min时,制热量提升74.4%,车外风量由60%增至100%时,制热量上升3%。

    2021年09期 v.49;No.591 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1230K]
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  • 贴附射流变新风运行模式下冷辐射板结露特性研究

    周璇玉;丁云飞;邓燕;

    通过建立人体散湿模型,对冷辐射板结合诱导式新风口系统进行CFD瞬态模拟,分析室内人员变化,变新风量运行时新风贴附射流长度与贴附层内空气露点温度变化特性,探讨冷辐射空调中新风量动态调节规律,在满足卫生要求和不结露的同时,实现系统的运行节能。研究结果表明:在设计人数条件下,通过监测CO_2浓度可使新风量在80%~100%范围内间歇调节;当室内人数减少时,可降低新风量,当新风量降低至室内除湿所需新风量时,应根据贴附层露点温度上升的速率适当调节新风量大小。

    2021年09期 v.49;No.591 20-25+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1687K]
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设计计算

  • 蝶阀管路不同开度下流动特性的仿真与试验验证

    吕颂;牛丽园;陈竹兵;郑大鹏;

    为研究蝶阀在不同开度下的流动性能,利用FloEFD流体仿真软件对DN65蝶阀管路在多个典型开度下的流动特性进行了仿真分析与试验验证,得到了各个开度工况下的流场分布与压力分布情况,绘制了不同开度工况下的压力损失系数特性曲线,拟合回归了压力损失系数随开度变化的单值函数经验关系式并进行了验证。仿真与试验结果表明,该蝶阀管路在开度小于60°后流通性能明显下降,本研究内容可为试验装置设备的选型提供理论与数据支撑。

    2021年09期 v.49;No.591 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1762K]
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  • 发动机轴流冷却风扇设计与流场测量

    李春蓄;沙毅;胡雅文;傅阳;卢乐鹏;

    经过分析轴流风机翼型进出口速度三角形,阐明散热器作为前置平板导叶的发动机风扇流动特征。在研制465Q型发动机轴流风扇及发动机冷却系统仿真试验台基础上,通过调节8种风扇转速,测取了风扇轴功率、散热器正面和背面各15测点静压强及护风圈8测点总压强和静压强,经过计算获得了变转速风扇进气边和护风圈出口端速度分布。拟合出n-q_v(转速-风量)、n-P_a(转速-轴功率)等经验公式,得出发动机轴流风扇变转速风量和轴功率近似满足相似理论比例定律等结论。

    2021年09期 v.49;No.591 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451K]
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  • 局部微通道对NACA翼型空化的抑制

    史周浩;施卫东;谢占山;陈成;谭林伟;曹宇鹏;苏波泳;

    为了探索主动抑制空化方法,降低空化对近壁面空蚀,减少空化诱导的结构振动,在NACA0012翼型易发生空化区域设计了局部微通道,并对微通道尺寸的大小、位置对翼型空化的影响进行了研究。研究结论表明:含有局部微通道的翼型可以有效抑制空化的产生和发展,降低空化发生的规模;微通道的孔径与抑制空化的范围成正比,开孔会明显影响翼型开孔侧的压力分布。综合对比发现0.05c处采用直径为6 mm的微通道对空化的抑制效果最为显著,同时该翼型的湍动能与原翼型相比没有变化。这种抑制空化方法与策略,对其他类型流体机械的抑制空化具有很好的参考价值。

    2021年09期 v.49;No.591 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1776K]
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  • 叶片V型切割对低比转速离心泵压力脉动的影响

    程效锐;李天鹏;王鹏;

    为研究设计工况下叶片V型切割宽度对低比转速离心泵外特性以及压力脉动的影响,以一台比转速n_s=67的离心泵为研究对象,在保证叶轮和蜗壳其他几何参数不变的情况下,对叶片出口边进行V型切割,利用N-S方程和RNG k-ε湍流模型对流场进行全三维数值计算。研究结果表明:叶片V型切割宽度对离心泵外特性有显著影响,扬程和效率随着叶片V型切割宽度增大而逐渐降低,但效率下降幅度较小,同时离心泵蜗壳内部和蜗壳出口处的压力也明显下降;各监测点压力脉动具有明显周期性特征,蜗壳隔舌、第Ⅰ断面和蜗壳出口监测点压力脉动幅值随着切割宽度增大而呈现出先减小后增大的趋势,当叶片出口相对切割宽度为33.33%时,离心泵内压力脉动幅值达到最小。

    2021年09期 v.49;No.591 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1883K]
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  • 天然气压缩机流量调控系统执行机构参数分析及设计

    钟铮;何睿;何鹏;张庆;丁奕;冯丞科;周超;

    天然气往复压缩机在天然气的开采、运输和工艺反应过程中都发挥着重要的作用。天然气往复压缩机无级流量调节系统执行机构是系统的关键。首先构建包含液压力、弹簧刚度、运动位移、气体力等多参数的执行机构工作模型,分析冲击速度与液压力、弹簧刚度、气体力的关系,并构建了往复压缩机工作循环CFD模型,研究不同回流间隙下气体力、负荷偏差特性。基于执行机构工作模型及压缩机CFD模型,开展了无级气量调控系统执行机构工作状态分析研究,掌握了不同参数之间的关联影响特性,提出了一种执行机构多参数设计流程,为执行机构的优化设计奠定理论基础。

    2021年09期 v.49;No.591 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1577K]
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技术进展

  • 往复式液氢泵研究现状及展望

    陈正文;刘海山;韦志超;鲁飞;张兴林;高攀龙;徐跃成;雷广进;

    往复式液氢泵适用于高压小流量条件下液氢的加注和输送,本文总结了往复式液氢泵的特点,包括往复式液氢泵的类型。针对往复式液氢泵关键技术,对减少低温漏热、保障阀门密封及活塞密封的结构设计和材料选择等进行了综述分析。介绍了往复式液氢泵的应用情况,对往复式液氢泵的设计、发展及应用情况进行总结和展望。研究结果可为往复式液氢泵的研发和应用提供一定的参考。

    2021年09期 v.49;No.591 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1477K]
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应用技术

  • 蜗壳局部切削对离心通风机性能的影响分析

    肖美娜;赵希枫;陈颂英;

    蜗壳是风机的关键几何部件,对风机的内流场和外特性都具有重要的影响。以双吸式离心风机为研究对象,采用数值计算的方法对蜗壳切削前后的风机内流场进行了定常计算,讨论了蜗壳局部切削对双吸式离心风机内部流场特性的影响。通过对不同蜗壳位置的气流流动特性的分析,表明蜗壳切削不仅对局部切削位置附近的流场产生明显影响,而是会延伸影响到整个风机内流场。蜗壳切削后,蜗壳流道内的涡流尺寸和数量增多,但涡流强度降低,且涡流分布的规律性较差,流动稳定性减弱。因此,在需要对蜗壳局部切削时,应充分考虑蜗壳切削对整个流场稳定性的影响,避免风道性能明显恶化。

    2021年09期 v.49;No.591 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2408K]
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  • 局部孔板送风人工环境的气流组织数值模拟与试验研究

    齐昊;李瑛;吴一鸣;张良;齐创;

    人工实验环境室主要应用于家电产品的能效检测,需满足高精度恒温恒湿的环境控制要求及风速要求。依据国家家电能效检测环境要求对环境室进行送风结构设计,确定了3种不同风量下的局部送风孔板模式,并以局部孔板上送侧回的方式基于CFD仿真对于实验环境室进行了气流组织及温度场的模拟。基于理论研究设计建造了人工实验环境室并进行了实验研究,在工况温度稳定后进行温度分布均匀性测试。试验结果表明:4 600 m~3/h风量送风可用于工况的快速调节,3 700 m~3/h风量送风可用于实际家电性能测试以降低噪声,噪声为58.4 dB(A),噪声值降低6.7dB (A),区域间最大偏差0.36 ℃。模型模拟计算结果与试验测量值吻合度高,对环境室内的气流组织优化设计具有指导意义。

    2021年09期 v.49;No.591 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1768K]
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  • 蒸汽流道结构对清焦阀清焦性能的影响

    谭祺钰;赖喜德;陈小明;王中军;杨炯波;刘国强;

    在蝶阀座密封面上采用高温高压蒸汽吹扫,以降低裂解气在阀座密封圈附近的浓度是解决大型控制阀产生焦化问题的主要技术途径。为探究蒸汽流道结构对清焦蝶阀清焦性能的影响,对不同方案蒸汽流道结构的清焦阀进行多组分裂解气和饱和蒸汽的流场数值模拟。以阀座密封圈周围裂解气和饱和蒸汽的体积分数及分布情况为判定依据,探究蒸汽流道的两种进气形式、进气管的角度、进气管数对蝶阀清焦性能的影响。研究结果表明:缝隙进气形式的清焦性能优于小孔形式。进气管的角度对清焦性能的影响较为明显,切向进气优于径向进气。进气管数对径向进气阀门的清焦性能影响较大,而对于切向进气阀门的影响较小。综合对比分析所有方案,并结合实际制造工艺,最终确定缝隙进气形式、切向进气方式、8根进气管为最优方案,能有效减缓裂解气控制阀产生焦化的问题,为此类阀门的设计提供了依据。

    2021年09期 v.49;No.591 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 2025K]
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  • 空调送风方式对室内甲醛浓度分布规律的影响

    刘丽芳;刘泽勤;李杰;张艳;

    为进一步研究有效的技术措施以降低室内有机污染物,对3种不同的空调送风方式下的室内甲醛浓度分布进行研究。结合甲醛气体送风换气衰减法净化甲醛气体,探究送风方式和送风速度对甲醛浓度衰减的作用关系。采用CFD方式开展了不同送风方式对室内甲醛衰减的气流组织数值模拟研究,进行了送风速度对甲醛去除效率的影响研究。研究表明,空调送风可以有效去除室内甲醛,其中孔板送风模式在人体休息时呼吸区域即距离地面0.5m处室内空气品质最优;送风速度与室内甲醛浓度的去除率成正相关。

    2021年09期 v.49;No.591 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1942K]
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