- 李瑞霞;王天任;祁紫伟;姬忠礼;张永学;
针对地热井用潜水泵选型效率低、校核工况点计算成本过大等问题,借助计算机辅助选型技术,采用Python作为编程语言,PyQt构建图形化用户界面,MySQL作为选型数据库系统,基于Windows系统开发了地热井用潜水泵选型应用软件。该软件一方面根据潜水泵产品属性,建立了样本数据库模块;依据潜水泵现场运行数据和管路阻力曲线,以最高效率下降5%为界,建立了高效数据库模块;基于样本数据库和高效数据库构建潜水泵初选系统,筛选出满足现场作业要求并且在高效区间内运行的初选泵型号;基于地热井用潜水泵的性能参数、经济成本、运维费用和耐久性,采用熵权TOPSIS法建立潜水泵效能评价体系,对各初选泵方案进行优劣排序,最后高效简便地为用户提供最优潜水泵型号;另一方面基于高效区间数据库建立了潜水泵运行工况反馈模块,根据泵型号对应转速下的运行参数,反馈潜水泵运行状态,非高效运行时根据相似定律和调速区间给出合理的转速范围。
2024年04期 v.52;No.622 12-19+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1281K] [下载次数:172 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 高俊峰;赵嘉逸;冯玉林;杨玲玲;李伟;明友;
针对不连续接触磨损问题,以硬密封浮动球阀中浮动球密封结构为研究对象,将欧拉-拉格朗日耦合法(CEL)、全局网络重构法(ALE)、修正Archard模型与硬密封条件下的数值计算模型相结合,利用Abaqus子程序UMESHMOTION,实现对非连续接触密封结构的磨损仿真分析,探究流体介质压力、启闭速度及密封面宽度等对密封面磨损特性的影响规律,揭示不连续接触条件下的磨损机制;提出密封结构接触面全局磨损量均值(GWA)的评价方法。结果表明:非连续接触形式下,磨损较大位置出现应力集中;启闭速度和密封面宽度对密封面磨损影响较小;当V_(oc)为2 mm/s时GWA最小;当b_m为3.0 mm时GWA最小;流体介质压力对密封面磨损影响较大;非连续接触的磨损机理主要是磨粒磨损和疲劳磨损。研究结果可为不连续接触结构的优化设计提供理论基础和技术支撑。
2024年04期 v.52;No.622 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1563K] [下载次数:148 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 刘梁成;倪子建;刘栋;范佳宁;尤保健;
为了研究柱状颗粒参数对污水泵内固液两相流动特性以及通过性能的影响规律,采用CFD-DEM耦合方法计算了离心泵内固液两相流动,基于熵产理论分析了不同颗粒物性条件下泵内的流动损失特性,并通过试验对其进行了验证。结果表明:柱状颗粒长径比、体积分数和密度影响了污水泵内颗粒的通过性能以及流动损失;固相浓度从1%增大至5%,泵的扬程降低1.97 m,效率降低2.2%,颗粒通过能力逐渐降低;颗粒密度从1 000 kg/m~3增大至2 500 kg/m~3,泵的扬程降低1.63 m,效率降低3.76%,颗粒通过能力略有增强;在各工况下,总熵产变化规律与泵性能变化规律一致,高熵产区域主要集中在叶片进口边附近,说明熵产分析能够有效反映泵内的流动损失特性。研究结果可为污水泵的优化设计提供理论依据。
2024年04期 v.52;No.622 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K] [下载次数:128 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 李元姣;苗碧琪;何巍;蒋庆磊;杨垦;
为了研究阀门内漏时管外壁温度场的分布情况,设计4种缺陷的阀门模型,基于FLUENT软件中的流动、蒸发冷凝及传热模型,进行了阀门流-热-固耦合仿真,获得了温度场随内漏量的分布规律:温度场分布在轴向及周向存在热分层;随着内漏量的增加,阀门下游温度场整体升高;周向热分层在2倍管径处趋于平缓,此位置可作为工程上内漏监测点。根据阀门内漏温度场的试验数据对模拟计算温度场进行对标,温度场偏差在工程允许范围内,验证了本文的研究方法可用于工程实际热边界阀门状态监测。
2024年04期 v.52;No.622 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1031K] [下载次数:61 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 周崇钢;丁云飞;叶立飞;
针对分体空调器、风机盘管都存在室内空气循环流动、冷凝水聚集等问题,本研究通过CFD软件对负压病房进行模拟,对比分析了辐射空调系统和风机盘管系统在负压病房应用时室内热湿环境、污染物分布特性和医护人员感染风险,并建立了全尺寸辐射空调负压病房实验室并对结果进行了验证。结果表明:采用辐射空调系统不仅能够降低室内垂直温差,减少吹风感,而且能够降低室内污染物浓度和室内人员感染风险;辐射空调与风机盘管相比室内污染物浓度、暴露风险和感染概率最大降幅分别为29.85%,29.27%和15.79%。研究结果可为负压病房的设计和医护人员感染风险评估提供参考。
2024年04期 v.52;No.622 42-49+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1876K] [下载次数:106 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 刘萍;
为了充分提高外啮合齿轮泵的困油性能和完善双卸荷槽的现有设置理论,提出了一种双卸荷槽微连通对称设置的创新结构,并以常规无连通对称设置的双矩形卸荷槽为例,依次给出了创新结构的实现方法,构建了困油压力和理论流量的计算模型,比较分析了常规结构和创新结构下的困油压力、排量损失以及流量脉动质量等。结果表明:啮合点位置越接近最小困油容积位置,创新结构下的卸荷面积越大,突出解决了常规结构下该处的零卸荷面积问题;通过充分缓和常规结构下的困油压力,创新结构有效地避免了困油的高压冲击与低压气穴所造成的危害;相对于常规结构,创新结构的理论排量稍有下降,流量脉动有所加剧等。研究结果可为齿轮泵的优化设计提供参考。
2024年04期 v.52;No.622 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1050K] [下载次数:67 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 杨俊兰;詹宇航;殷明;陈丹丹;
为了研究CO_2/HCs混合工质跨临界单级带节流阀系统的性能,针对CO_2/R1270和CO_2/R290这2种混合工质建立系统模型,并通过试验对其进行了验证。模拟分析了蒸发器入口温度、气冷器出口温度、高压压力、冷却水温度和流量对系统性能的影响;对系统进行优化计算,分析了气冷器内管管径、外管管径和管长对换热系数和换热量的影响。结果表明:当蒸发器入口温度升高,气冷器出口温度和冷却水入口温度降低,冷却水流量升高时,COP_c增大;CO_2/R1270的最优制冷高压压力在9 MPa左右,比纯CO_2降低了3%,CO_2/R290的最优制冷高压压力在8.5 MPa左右,比纯CO_2降低了8%;适当增大气冷器的内管管径或减小其外管管径,可以有效提高其换热性能。研究结果可为CO_2/HCs混合工质跨临界系统的优化设计提供参考。
2024年04期 v.52;No.622 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K] [下载次数:176 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 李瑞川;李东润;武小伟;丁馨铠;冯桢;张华忠;潘永基;
针对液压滑阀稳态液动力补偿困难的问题,在阀芯上设计了一种导流槽结构来实现对稳态液动力的补偿,液流在流经导流槽时,由于导流槽的反向导流作用,产生了沿反方向的液流分量,该部分液流分量与正向运动的液流相互作用使得出口处射流角变大,液动力随之减弱。分析并推导了稳态液动力模型,通过CFD仿真研究导流槽各结构参数变化对稳态液动力的影响,并揭示了导流槽补偿原理。试验结果表明,有导流槽阀芯稳态液动力相对无导流槽阀芯大幅降低,压差为2.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为52.7%;压差为3.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为47.7%;压差为4.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为33.9%。导流槽结构能够有效补偿稳态液动力,提高阀的控制精度。
2024年04期 v.52;No.622 65-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K] [下载次数:184 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 黄彬彬;张扬;张文斌;
为探究不同参数下缝隙引流叶轮对离心泵性能的影响,采用正交试验方法,以某型两级离心泵为研究对象,根据L_6(2~1×3~2)正交表,选取小叶片包角、小叶片周向重叠度、缝隙宽度等3个参数作为试验因素,设计出6种叶轮。基于SST k-ω湍流模型对离心泵内部流场开展了数值计算工作,获得了各方案在不同工况下的性能曲线。采用极差分析法,探究了不同因素对扬程和效率的影响。对优化叶轮方案进行试验,获得泵试验性能曲线。结果表明,小叶片周向重叠度和缝隙宽度对扬程和效率影响较大,小叶片能有效改善两级叶轮内部的流动结构;采用优化叶轮方案后,离心泵额定点扬程增加2.3%,效率提高0.86%。对缝隙引流叶轮进行优化设计可有效提高泵性能。
2024年04期 v.52;No.622 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1236K] [下载次数:286 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]