试验研究

  • 液压滑阀内泄漏试验研究

    宋飞;陈佳;彭利坤;刘杰;

    为研究液压滑阀内泄漏规律,搭建了滑阀内泄漏模拟实验台,对10,16,20 mm 3种阀芯直径的滑阀正常间隙(5μm)和过大间隙(40μm)下的泄漏规律进行了试验研究。结果表明,无论在正常间隙还是过大间隙下,滑阀内泄漏都是层流,并得到了径向间隙、密封长度、压差、阀芯直径等因素对泄漏量的影响规律。此外,发现由层流公式得出的理论泄漏量与实测泄漏量总会存在一定的偏差,分析得出偏差可能是由于油液温度、阀芯偏心、倾斜和流态的变化引起的。研究结果可为滑阀内泄漏量的预测、阀的设计和使用提供有益的指导和借鉴。

    2021年07期 v.49;No.589 1-6+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K]
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设计计算

  • 不同转速下微型推进器水动力特性数值研究

    黄强;陈猛飞;袁建平;王彪彪;司乔瑞;

    微型喷水推进器是一种利用喷射水流产生的反作用力来驱动设备前进的推进器。为了分析推进器转速对其水动力特性的影响,基于k-ε模型对微型推进器在2 000,2 500,3 000,3 500,4 000 r/min 5个转速下全流场进行数值模拟。利用数理统计学中的最小二乘法等方法对推进器的推力、功率等水动力特性与转速的关系进行分析。结果显示:推力与转速的二次方成正比,功率与转速的三次方成正比;叶轮的导边部分受力和流动损失最大,尾流区存在一对旋转方向相反的非对称旋涡,且强度随着转速增大而增大。本文为微型推进器的结构设计和优化提供了参考和理论基础。

    2021年07期 v.49;No.589 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K]
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  • 叶片进口边开孔对离心泵空化和湍动能影响的研究

    张静;陈先培;苏春明;赵震;

    以某台低比转速离心泵为研究对象,提出了在离心泵叶轮入口处对叶片进行开孔的新方案,基于Realizable k-ε湍流模型和简化的Rayleigh-Plesset空化模型,研究了叶片进口边开孔对离心泵空化和湍动能的影响。对比分析了未开孔和几种不同开孔方案对离心泵性能的影响,计算得出扬程和效率并与实验数据进行对比。结果表明:在叶轮入口处最先产生空化的区域对叶片进行开孔,能够有效抑制离心泵内部空化情况的发生;4×1 mm开孔方案不仅改善了离心泵空化性能,还有助于减小湍动能耗损,使得离心泵内部流场更加稳定。

    2021年07期 v.49;No.589 14-19+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
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  • 正弦波形前缘叶片气动噪声特性的数值研究

    陈二云;邬长乐;杨爱玲;李国平;

    受猫头鹰翅膀前缘锯齿和座头鲸鳍肢前缘凸起的启发,本文在NACA0018翼型的基础上,设计出单波长和双波长叠加前缘仿生结构,通过数值方法研究仿生翼型的噪声辐射特性。结果表明:在0°攻角均匀来流下,仿生翼型翼面上的压力脉动整体上有明显降低,幅值最大减小50 Pa,且主峰频率值发生频移,仿生翼型改变了原始翼型的流场和涡脱落结构;正弦波形前缘叶片声压级随着相对振幅h/C的增大而减小,随着相对波长λ/C的减小而减小;仿生结构可以抑制叶片窄带尖峰噪声,使翼型在整个频率范围内表现出宽频特性;低频下,仿生翼型声压级与原型相差最大,降噪效果最好,翼型声源为典型偶极子源噪声,其声学指向性呈"8"字状,该特征随声辐射的频率增大而消失。综合分析后,叠加波形前缘叶片F声学性能最佳。

    2021年07期 v.49;No.589 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K]
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  • PCHE中非直线型微通道内摩擦因子关联式研究

    殷泽;张高高;戴秋敏;许玉;

    对印刷电路板式换热器(PCHE)中非直线型微通道内摩擦因子关联式进行了全面总结,系统综述了基于He、CO2和H2O等工质的摩擦因子关联式,并将各关联式与收集到的898个试验数据点进行对比分析。结果表明:对于全部数据,预测精度最高的关联式的平均绝对误差为36.8%;对于通道倾角15°的数据以及He的数据,精度最高的关联式的平均绝对误差均小于10%,而对于其他类型的数据,则基本都大于30%,甚至可达70%左右。

    2021年07期 v.49;No.589 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K]
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  • 直流线性压缩机吸气簧片阀运动特性数值分析

    吉江;丁磊;刘少帅;周伟楠;蒋珍华;吴亦农;

    直流线性压缩机是节流系统的关键驱动部件,吸气阀片运动特性对压缩机的输出性能具有重要的影响作用。基于试验室液氦温区节流系统用直流线性压缩机,本文开展阀片静力学应力分析及动力学运动特性研究工作。建立氦流体、阀片、升程限制器数值仿真模型,研究了阀片在吸气过程中阀片升程、速度和表面应力随时间的瞬态变化特性,得到阀片在工作中的运动和碰撞过程规律,分析了不同阀片刚度K对减小颤振、降低回流损失的影响。本文的研究内容对优化阀片结构及提高线性压缩机输出性能提供了参考。

    2021年07期 v.49;No.589 38-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K]
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  • 四通换向旋塞阀的研制

    张梅;冯玉龙;杨振宁;

    四通换向旋塞阀是流量计量系统的重要装备,为打破国外垄断,开展了对四通换向旋塞阀的研制。本文详细介绍了四通换向旋塞阀的主阀结构、操作器结构、压力泄放装置、滑片密封工艺等,通过气压密封、动作灵活性以及流通能力等试验,验证了四通换向旋塞阀的良好性能,同时表明产品符合相关标准和规范,满足用户使用要求,达到了国际同类阀门产品的技术水平。

    2021年07期 v.49;No.589 45-49+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1261K]
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技术综述

  • 跨临界CO_2喷射器系统优化调节技术综述

    宗硕;宋昱龙;曹锋;

    随着欧盟F-Gas 517/2014法规的通过,CO_2(R744,CO_2)作为制冷剂已经成为目前的研究热点。为应对跨临界CO_2制冷、热泵系统中膨胀功损失问题,使用喷射器代替节流阀作为主要膨胀元件是常用方法之一。针对跨临界CO_2喷射器系统中喷射器调节问题,介绍了喷射器系统的运行特性,并回顾了系统中喷射器调节问题国内外的研究现状,总结了一些主流的调节方法和技术,包括改变喷嘴几何结构、采用可调喉部面积喷射器、采用多喷射器组合的方法等内容,并且对比分析了不同方法的优缺点。可调喉部面积法是调节给定工况下最优高压侧压力的有效方法,但指针的存在降低了喷射器效率。多喷射器组合的方法兼备工况的适应性、喷射器的高效性和控制的简易性。

    2021年07期 v.49;No.589 50-56+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K]
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应用技术

  • 轴伸贯流泵全过流系统断电飞逸过渡过程研究

    何中伟;鲍华;高成昊;舒崚峰;

    为深入分析轴伸贯流泵装置断电飞逸过渡过程中水力瞬变特性,通过建立贯流泵全过流系统三维模型,考虑压力沿水深变化进出口边界和重力项影响,对机组全流道进行三维数值模拟,分析不同时刻流量、转速及不同测点静压值变化规律,并与真机试验进行对比。计算结果表明:机组平稳运行4 s后开始断电飞逸,共用时36.98 s达到最大飞逸转速,最大飞逸转速为30.97 rad/s,与试验测量值吻合。断电飞逸过程中,转速下降滞后于流量下降。所得各截面上同一半径不同深度测点静压随时间变化都出现向上增长、波动再下降至平稳的过程。机组飞逸后,尾水流道存在明显偏心区。

    2021年07期 v.49;No.589 57-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K]
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  • 氟塑料包覆橡胶O形圈的应用技术进展

    李香;戚明杰;王永乐;朱斌;

    氟塑料包覆橡胶O形圈以其独特的优势,可用于橡胶O形圈无法适应的某些化学介质等特殊工作环境中。本文介绍了氟塑料包覆橡胶O形圈的分类及结构特点,从氟塑料包覆层材料选用、包覆层厚度、橡胶O形圈质量等方面提出了氟塑料包覆橡胶O形圈的质量要素控制及方法,推动氟塑料包覆橡胶O形圈产品质量提升。

    2021年07期 v.49;No.589 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K]
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  • 叶片形式对旋流泵性能的影响

    倪雁;顾磊;王珺;李洪彬;

    旋流泵因其具有无堵塞的优点而在疏浚清淤工程得以广泛应用。叶片是旋流泵的关键部件,改变叶片形式会引起旋流泵内部流场发生截然不同的变化,从而改变旋流泵性能。本文针对直叶片、后弯叶片、前弯叶片和双向倾斜叶片4种叶片形式,通过数值模拟手段,研究了不同叶片形式对旋流泵扬程、功率和效率等性能参数的影响。研究表明,泵叶腔内流体由后弯叶片所获得的速度较小,向无叶腔流体传递的能量较少,而在这种传递过程中,后弯叶片所产生的漩涡强度和范围却远远高于其它3种叶轮,故采用后弯叶轮的旋流泵扬程、轴功率和效率均为最低。而采用直叶片形式可以使旋流泵获得最大效率。本文研究可以为旋流泵的叶片设计提供参考。

    2021年07期 v.49;No.589 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1255K]
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制冷空调

  • 用于高温热源的隔热降温墙体结构参数优化

    杨历全;李鹏飞;刘泽华;蒋新波;鲁婧;

    针对厂房内高温热源散发的热量向工作区域扩散的问题,设计出一种基于厂房高温热源的隔热降温墙体。研究了管路中心距、空腔厚度、保温层厚度对该墙体隔热降温性能的影响,采用正交试验设计的方法设计了上述结构参数的9个组合方案,利用CFD数值模拟的方法对每个组合方案下墙体的隔热降温性能进行了模拟。研究结果表明:以墙外侧壁面温度和墙体供冷量作为评价指标,分别对模拟结果进行极差分析和方差分析,得到两种分析方法结果具有一致性,并在分析中可知各因素对墙体性能影响的显著程度,最终得到最优结构方案:管路中心距100 mm,空腔厚度60 mm,保温层厚度30 mm,该研究大大减少了试验或模拟工作量,提高了模型结构优化效率和性能分析速度,为外围护结构的节能设计提供了新的思路和方法。

    2021年07期 v.49;No.589 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 821K]
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  • 有限空间内飞沫颗粒传播规律的数值研究

    罗婷;胡卓焕;杨茉;

    采用Realizable k-ε湍流模型并运用多组分欧拉-拉格朗日方法离散相模型,模拟了有限空间内说话、咳嗽和打喷嚏3种生理活动中产生的可吸入飞沫颗粒的输送过程,分析了不同生理活动时可吸入飞沫颗粒在有限空间内的分布特点,研究了其传播扩散规律以及影响因素。结果表明:在3种生理活动下产生的飞沫初期都以"飞沫羽流"的形态进入到空气中传播并扩散,而后逐渐转化为"飞沫旋流"继续沿喷射方向传播,且"旋流"的形成对飞沫在喷射垂直方向上扩散扰动具有明显的削弱作用,此时飞沫在空气中所占的质量分数最大。此外,打喷嚏时在喷射方向上的传播速率为说话的2.5倍,而喷射垂直方向的扩散速率为说话的2倍,且其影响波及范围最广。有限空间内的强迫对流不仅会对传播过程中飞沫的形态产生影响,且同时强化飞沫的蒸发作用。本文研究成果可为飞沫传播传染病的防治工作提供参考。

    2021年07期 v.49;No.589 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K]
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  • 风机对冷藏车制冷系统性能的影响

    李海军;张中来;苏之勇;袁铁锁;楚雪靖;翟俊杰;张朋飞;丁柘涵;寇景康;王芳;牛华文;谢余越;

    针对纯电动冷藏车制冷系统在高温环境中制冷性差和耗能严重等问题,搭建准双级压缩低压补气型冷藏车制冷系统试验台,试验研究了在高温32℃的库外环境中,库外风量和库内风量不同设定值对冷藏系统制冷性能的影响,结果表明:库外风量由4 500 m~3/h增大到9 000 m~3/h时,制冷量增大了0.2%~3.3%,系统C0P增大了2.3%~15.9%,库外风量为7 500 m~3/h时,系统总功率达到最小值8.14 kW,系统EER达到最大值2.167,此时风量最佳;库内风量由4 000 m~3/h增大到7 000 m~3/h时,制冷量增大了0.17%~3.4%,系统C0P增大了1.6%~16.9%,库内风量为6 000 m~3/h时,系统总功率达到最小值7.86 kW,系统EER达到最大值2.251,此时风量最佳。

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  • PV/T在溶液除湿空调系统中的应用研究

    张君美;任彦林;李勇刚;

    针对如何提高太阳能集热器出口温度从而更好驱动溶液再生的问题,设计并搭建了一种光伏/热(PV/T)系统实验台,对不同光伏覆盖率(50%,90%)的PV/T系统在不同辐照度下的出水温度、光热光电以及综合性能进行了实验研究。结果表明,50%覆盖率PV/T系统相较于90%覆盖率PV/T系统温升和光热效率分别可平均提升27.3%和9.17%,光电效率平均降低5.64%,综合效率平均提升7.5%。在1 100 W的辐照度下,50%覆盖率PV/T系统水温可达62.5℃,表明采用PV/T系统并适当降低系统光伏覆盖率的方式可以更好地驱动溶液再生。

    2021年07期 v.49;No.589 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K]
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