- 张黎雯;吴成硕;高兴;易家乐;武鹏;吴大转;
为研究叶片厚度分布对离心泵性能的影响，在保证蜗壳和叶轮其他参数不变的情况下，设计了3种不同叶片厚度分布的模型，采用定常和非定常数值计算方法分别获取不同模型的外特性和压力脉动情况，并结合内部流动结构进行对比分析。结果表明：采用抛物线型非均匀叶片厚度分布方式能够显著提高离心泵性能，在设计工况下厚度较大的模型相比初始模型扬程提高0.38 m，效率提高3.07%；非均匀叶片厚度分布能够改善泵内流场，通过减小叶轮中部叶片载荷变化梯度，从而有效减少叶片间轴向旋涡，但在一定程度上加剧了尾缘流动分离；泵内非定常压力脉动主频集中在叶频上，采用非均匀叶片厚度分布能够显著降低泵内不同位置处的压力脉动幅值，相比初始模型，2个厚度优化模型在叶轮出口各监测点处的平均叶频脉动幅值分别降低了21.7%和33.5%，一定程度减弱了泵运行过程中的流致振动。
2023年06期 v.51;No.612 19-25+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 2603K] [下载次数：358 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：110 ] - 张子健;余晴阳;邓业林;吴鹏;
为了探究叶轮与蜗壳的上盖板间隙、下盖板间隙改变对风机性能的影响，分析风机性能改善的内部流场机理，获得静压效率更高的风机，将正交试验设计方法、CFD技术和试验验证等相结合，发展了一种基于正交试验设计方法和CFD技术的离心风机优化方法，并将该方法应用于某工业离心风机的优化设计；将叶轮与蜗壳的上盖板间隙、下盖板间隙和叶片前安装角作为3个独立因素，以静压效率为优化目标，基于该优化方法，对原风机进行多因素多水平的正交试验优化设计。结果表明，优化后风机的静压效率为77.29%，对比原风机静压效率提高了2.54%；叶轮与蜗壳上间隙对风机静压效率影响较大，优化后风机的湍流强度明显降低，二次流损失减小，风机气动性提高。
2023年06期 v.51;No.612 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K] [下载次数：289 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：66 ] - 王新超;马强;陈建义;
针对沥青颗粒因蓬松多孔、黏附性强、流动性差等造成旋风分离效率低，且目前商未有准确的分离效率计算模型等问题，以三区模型为基础，引入了新的特征尺寸、特征速度、颗粒球形度等因素，确定了更为准确的St数，最终建立了沥青颗粒分离性能的新模型。通过试验对比了新模型与原三区模型的差异性，结果表明，新模型可有效表征沥青的分离效率，误差不大于1.64%，表明该模型可准确表征颗粒密度、中位粒径、球形度在旋风分离过程中的影响；采用石油焦颗粒、煤粉颗粒、滑石粉颗粒等常规颗粒对该模型进行验证，新模型计算与试验结果吻合度高，其误差不大于1.03%，证明了新模型具有较高的普遍适用性。该模型的建立可为球形度小、流动性差、分离效率低的特殊颗粒旋风分离性能计算提供参考。
2023年06期 v.51;No.612 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：33 ] - 龚珊;曹晨熙;王永湛;李平;
为了提高150 kW质子交换膜氢燃料电池用填料加湿器的加湿效果以及设备紧凑性和经济性，对喷淋层的液体预分布效果进行了分析，研究了中心对称排布的1,3,5,7,9个喷嘴的喷嘴间距、喷嘴入射方向角对喷淋层液滴分布均匀性系数及最大喷淋高度的影响。结果表明：喷嘴间距显著影响液滴分布均匀性，存在最优间距使喷淋效果最好；改变喷嘴喷射方向角可以一定程度上增加3,5个喷嘴的液滴分布均匀性系数，但对7或9个喷嘴起到减弱作用。综合得出的最优分布条件为：采用7个喷嘴、设置喷嘴间距为0.16 m及方向角为0°。研究结果可为应用于大功率PEMFC电堆及其测试系统的填料加湿器喷淋层结构设计提供指导。
2023年06期 v.51;No.612 39-45+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1735K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：35 ] - 吴晅;潘亚楠;侯正芳;金光;郑明杰;
为研究不同因素对同轴套管式地埋管周围土壤温度的影响，建立三维同轴套管式地埋管换热器非稳态传热数理模型，利用自建实验台开展试验对数理模型进行试验验证。在此基础上，对蓄取热工况下同轴套管式地埋管的非稳态传热过程进行数值模拟研究，分析了管径、回填材料、土壤初始温度等因素对同轴套管式地埋管周围土壤温度的影响，获得了不同因素对套管式地埋管换热器周围温度场的影响规律。研究结果表明：外管径相同时，内管径的变化对周围土壤温度场影响较小；径向距离0.4 m处，土壤初始温度为14℃时地埋管周围土壤温度最高为17.803℃；循环介质选用氯化钙比选用水换热量提高约23%。试验验证表明，所建模型最大相对误差为12.5%，具有合理性。研究结果显示蓄热时土壤初始温度越高的地区越有利于地埋管周围土壤储存热量，取热时循环介质选择氯化钙溶液可使系统高效运行。
2023年06期 v.51;No.612 46-52+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K] [下载次数：180 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 李宗霖;雷蕾;郭雪松;
为了精确预测商业建筑空调的冷负荷，建立基于粗糙集和PSO-Elman神经网络的预测模型。首先利用粗糙集对空调冷负荷的影响因子进行属性约简，然后应用粒子群算法优化Elman神经网络的权值和阈值，建立PSO-Elman商业建筑空调冷负荷的预测模型。采集桂林某商业建筑的空调数据和气象参数验证PSO-Elman预测模型的预测性能，并将该模型的预测结果与Elman预测模型的预测结果进行对比分析。研究结果表明，PSO-Elman预测模型的预测精度高于Elman预测模型，PSO-Elman预测模型预测结果的平均绝对相对误差、均方根相对误差、均方根误差和平均绝对误差分别为4.87%,6.15%,423.71和335.86，与Elman预测模型的预测结果相比，这些误差参数分别降低了2.46%,2.46%,169.65和156.57。由此可知，PSO-Elman预测模型能够精确有效地预测商业建筑空调的冷负荷。
2023年06期 v.51;No.612 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K] [下载次数：189 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：35 ] - 宋怀德;郭宝骏;李玉华;赵融会;
为自主开发LNG潜液泵并打破国外LNG泵技术垄断，本文开展了LNG低温泵主要过流部件的设计匹配，通过对可行性的设计思路和4种方案进行评估和优化，获得方案2等螺矩+7个长叶片为最佳方案。借助CFD仿真软件对LNG低温泵的流体域进行数值计算，并通过试验进行验证，试验结果显示，LNG低温泵的效率比ACD潜液泵高8.29%，汽蚀降低0.07m，优于国外同类典型型号，同时采用先进的耐低温材料、加工工艺和制造方法，提高了设计生产过程的可控性，采用与实际运行环境更接近且安全性能更高的液氮代替LNG进行低温试验，该泵型的开发成功，可为国产化提供参考。
2023年06期 v.51;No.612 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：41 ] - 成金贵;李超;张燕;
涡旋压缩机止推轴承接触面间油膜黏性剪切力和峰元剪切力耦合作用会动态改变该摩擦润滑特性，为了深入研究两者内部作用机理，运用平均雷诺方程和固体接触理论建立了止推接触面间摩擦润滑理论数学模型；在不同工况下，应用MATLAB软件编程，利用差分迭代和数值积分对止推轴承接触面摩擦润滑理论数学模型进行了数值模拟计算，并在多功能摩擦试验机上开展了涡旋压缩机止推轴承的摩擦润滑试验。结果表明：涡旋压缩机在混合润滑状态下工作时，止推接触面间摩擦系数有最小值，且此接触面间楔形角的形成是产生良好润滑的重要因素。摩擦力理论值与试验值相对误差在1.5%～8.7%之间，平均相对误差为4.5%左右，摩擦系数理论值与试验值相对误差在0.5%～9%之间，其平均相对误差在5%左右，理论计算结果与试验结果吻合良好，验证了所建数学模型的正确性。建立的理论模型可以为进一步完善止推轴承的设计和提高涡旋压缩机机械性能提供理论参考。
2023年06期 v.51;No.612 66-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2290K] [下载次数：175 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：45 ]