- 何娜;陈学东;陈永东;俞树荣;邓靜;程沛;
为研究分布器结构参数对水平管外降膜流动的影响，建立了水平管外降膜流动的3-D数值模型。在分布器轴向开孔面积相同的条件下进行分布器设计，选择丙烷为模拟工质。通过对不同形式分布器进行数值模拟，分析了布液孔间距l、布液高度H、布液孔直径d对降膜流动的影响。采用管间液柱均匀度和管外液膜均匀度评价分布器的布液性能，通过分析各分布参数对均匀度的影响，给出了分布器的优化设计方案。当分布器轴向开孔面积A=6.28×10~(-4) m~2/m时，最优布液方案为：l=13.5 mm，d=3.3 mm，H=H_(min)。结果显示，优化后的分布器布液均匀度提高了10.3%。
2022年04期 v.50;No.598 27-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1170K] [下载次数：290 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 贺新;李丞宸;陶飞跃;葛刚强;王焕然;
为了解决以光伏为代表的可再生能源发电过程中电能输出存在的随机性和波动性问题，结合热力学基本原理提出了一种双罐式压缩空气储能系统，在此基础上利用多变指数提出了针对双罐式水气压缩系统的计算方法，建立了描述该系统工作过程的热力学模型并进行了分析，重点研究了系统中加热和再热后气体温度、多变指数、循环压缩装置进气压力和循环膨胀装置排气压力等对系统性能的影响规律。研究表明，气体加热和再热后温度的升高以及多变指数的降低均会使得电—电效率和能量效率提高；在参数选取范围内，循环压缩装置进气压力应尽量小，循环膨胀装置排气压力应尽量高；综合考虑电—电效率和系统能量效率随着热力学参数的变化，系统能量效率达到46.52%时电—电效率可以达到98.57%。该研究结果可为压缩空气储能技术和新能源发电技术发展提供理论依据。
2022年04期 v.50;No.598 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1306K] [下载次数：947 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 殷泽;戴秋敏;赵颖杰;秦利宇;
外加磁场力与通道结构是影响微通道内磁纳米流体换热效果的重要因素。为探究磁场方向及流道形状对Fe_3O_4-H_2O纳米流体(体积分数为0.5%)在微通道热沉内流动换热的影响，在入口温度不变、磁场强度相等的条件下，采用数值仿真的方法进行建模、网格划分、设置计算及后处理等。结果表明：在50≤Re≤150范围内，Z型通道加入X(水平)方向磁场后综合换热效果最佳；磁场作用力对S型通道的强化换热程度随Re(雷诺数)的增大而增大。在相同Re条件下，X方向磁场作用下的摩擦阻力系数最大，Y(竖直)方向次之，Z(沿程)方向及无磁场作用下数值接近且最小。
2022年04期 v.50;No.598 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K] [下载次数：552 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 刘培坤;石智豪;姜兰越;杨广坤;刘培礼;霍行;
针对常规旋流器在运行过程中短路流导致的溢流跑粗问题，提出了一种带有溢流帽和锥形凸台结构的组合型溢流管旋流器，并对其分离性能进行了数值模拟和试验探究。模拟结果表明，相比于常规旋流器，组合型溢流管结构能有效增大旋流器内部切向速度和内旋流轴向速度，增强了离心场强度；还能够遏制短路流的产生。试验结果表明，溢流中大于30 μm粗颗粒含量由9.08%降低至2.76%，底流中小于10 μm细颗粒含量由23.29%降低至19.11%，有效改善了溢流跑粗现象，提高了旋流器的分离性能。
2022年04期 v.50;No.598 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1438K] [下载次数：476 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 李小周;李帅毅;费良军;李静;
为了研究进排气流量系数对空气阀控制输水系统瞬变效果的影响，基于瞬变流理论，结合具体算例采用特征线方法，对不同进排气流量系数对传统空气阀控制瞬变压力的效果进行数值模拟计算。结果表明：空气阀控制瞬变负压效果主要受到进气流量系数的影响，不受排气流量系数的影响，进气流量系数越大，空气阀控制瞬变负压的效果越好。空气阀进气流量系数一定时，二次瞬变压力随着排气流量系数的增大而增大。但是，排气流量系数在0.4～1.0范围内变化时，对二次瞬变压力影响不明显，排气流量系数在0.1～0.4范围内变化时，对二次瞬变压力影响更加明显。研究成果可为压力输水系统水力瞬变数值模拟时空气阀进排气流量系数的选择和空气阀合理选型提供理论依据。
2022年04期 v.50;No.598 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 974K] [下载次数：207 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 宋全刚;王琦;张承;张宾;
为研究某款批量使用的水冷散热器热阻及流阻特性，利用ANSYS软件对其进行热流耦合仿真分析，搭建试验平台对仿真分析结果进行试验验证，仿真分析结果和试验结果误差小于6%，具有较高的一致性。为优化水冷散热器热阻及流阻特性，提出了热阻、流阻最小化的设计目标，结合相关性分析、采用Kriging方法构建响应面模型，利用AMGA优化算法对水冷散热器内部流道结构进行多目标优化设计，通过仿真分析计算得出了最佳的优化方案，与优化前方案相比，优化后的散热器热阻减小7.64%，流阻减小27.72%，实现了散热器最优化设计目标。
2022年04期 v.50;No.598 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K] [下载次数：692 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 王鹏亮;张晓威;金鼎铭;邱希望;刘国庆;
为了提高电转子散热性能，提升旋转机械性能和机器的长周期运行稳定性，对转定子之间的气隙流动特性进行了研究，采用数值模拟方法对冷却工质在电机转定子之间气隙内的泰勒库特流动进行模拟，获得了气隙和转速变化下的涡流场信息，对比分析不同条件下的涡形态。结果表明，当雷诺数从8 000开始增大时，随着雷诺数的增加，泰勒涡变得越来越清晰越来越大，当雷诺数增大到16 000以后，泰勒涡结构发生了严重的扭曲。随着半径比的增大，流体的流动特性更加趋近于剪切作用起主导的平板库特流动。
2022年04期 v.50;No.598 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K] [下载次数：383 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 曹卫东;张洋杰;郝福合;
为探讨高速潜水轴流泵输送含沙水时叶轮的磨损情况，采用Particle非均相流模型和Finnie磨损模型对高速潜水轴流泵内固液两相流进行数值模拟，揭示了不同流量和颗粒直径条件下高速潜水轴流泵叶轮流道内的两相流动规律。结果表明：在叶片压力面上，固相颗粒主要集中于出口处和靠近轮毂处；在叶片吸力面上，固相颗粒主要集中在进口处；随着流量的增大，在压力面上，固相颗粒分布范围有所减小，但是固相体积分数相对提高，导致磨损程度也相应的增大；在叶片压力面中间流线处，流量为400 m~3/h时，叶片进口和出口附近固相体积分数较大，其中叶片出口附近达到最大为26%；在轮毂流线处，叶片进口的固相体积分数在流量为300 m~3/h时最大，为20.6%，叶片出口附近的固相体积分数在流量为400 m~3/h时最大，为41.1%；随着固相颗粒粒径的增大，颗粒运动速度从23.80 m/s增大至24.89 m/s，运动轨迹向轮缘处靠近，叶片压力面出口处、轮毂处以及吸力面进口处磨损明显增大。
2022年04期 v.50;No.598 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K] [下载次数：386 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ]