试验研究

  • 静电-旋流除雾器性能的研究

    袁惠新;朱星茼;付双成;周发戚;

    除雾过程存在于诸多工业过程和环保过程中。本文提出了一种将旋流场与静电场相结合的除雾器,利用数值模拟的方法,分析了静电-旋流除雾器操作性能,并用压力降试验数据验证了模拟的可靠性,同时,分析了入口风速、电压和雾滴粒径对分离性能的影响。结果表明:在入口风速为8~12 m/s时,离心力和电场力对除雾的综合作用最好,分离效率最高;在安全工作电压0~50 kV内,提高电场电压,将有利于提高静电旋流除雾器的除雾效率,施加的电压越高,除雾效率提高的幅度越大;施加电压,使雾滴在离心力和电场力共同作用下被捕集分离,相比于只有离心力作用的情况下除雾效率会大幅度地提高。所以旋流静电除雾器比旋流除雾器能更有效地捕集小雾滴。在旋流器内附设高压静电场,构成静电-旋流除雾器,可在对旋流器结构不作根本性改动、投资少、不扩大占地面积的情况下,显著提高除雾效率,不增加系统阻力,是一种高效除雾设备这种除尘器能保持较高的除雾效率,具有较高的实用价值。

    2020年05期 v.48;No.575 1-6+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 912K]
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  • 转速对转套式配流系统空化的影响

    杜善霄;张洪信;赵清海;姜晓天;

    转套式配流系统的转速会影响空化特性,而空化又会导致转套式配流系统的容积效率下降,产生强烈的振动和噪声,影响系统的正常工作。建立了配流系统的Singhal空化模型,进行了仿真和试验研究。结果表明:转套式配流系统的最大气体体积分数随转速的增加而单调增加,且配流口处增长缓慢,泵腔内增加较大;空化占比随转速的增加也不断增加,配流口处的空化占比基本在20%以下,泵腔内可达到了25%以上,空化时间持续较长;容积效率随转速的增加先增大再减小,容积效率最大处的转速为500 r/min,最大容积效率可达92.13%;试验容积效率略低于仿真结果,最大误差为2%。

    2020年05期 v.48;No.575 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1073K]
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设计计算

  • 基于500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制

    任启乐;陈正文;王永强;张的;庞雷;曲玉栋;韩彩红;

    超高压(420~500 MPa)、大流量(4~6 L/min)的射流参数,是畜禽胴体高压冷态切分等纯水切割应用和碳纤维复合材料等磨料水切割应用确保质量和效率的关键因素。分析了水切割主机用超高压、大流量的增压器液力端设计难点,介绍了基于双组500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制关键技术,探讨了双组增压器并联结构的脉动情况,结果表明该水切割主机能稳定地发生超高压、大流量的射流工况。

    2020年05期 v.48;No.575 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K]
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  • 全金属单螺杆油泵的结构参数分析及优化

    钟功祥;雷鹏燕;祝令闯;

    我国的稠油资源丰富,如何有效地开采稠油资源逐步成为人们的探究重点。目前,由于对热采环境优异的适应性,全金属螺杆泵在稠油开采中得到广泛应用。针对现阶段全金属单螺杆泵普遍效率低的问题,提出了基于CFD的优化策略。运用三维动网格技术对螺杆泵内部流场进行有限元建模;利用试验数据验证了该模型的正确性;基于该模型针对泵的间隙值,偏心距以及定子导程3个主要结构参数对油泵性能的影响规律进行分析并得到了这些参数对排量、漏失量、容积效率、泵效的相关影响规律;利用这些规律对该螺杆泵结构进行优化,使全金属单螺杆泵的系统效率约提升约30%。

    2020年05期 v.48;No.575 18-25+43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1869K]
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  • 超高压活塞压缩机的液封性能分析

    金丽琼;姜慧君;崔冬;毛京兵;张志恒;张成彦;

    基于层流运动的N-S方程,建立了密封液在活塞和气缸间隙内的流体模型,并对其流场进行计算分析,推导出注油压力、耗油量等参数;通过对计算结果、液压密封重要参数与压缩机结构参数之间的关系分析,提出了超高压活塞压缩机的液压密封机构设计的方法。

    2020年05期 v.48;No.575 26-30+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 949K]
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  • 基于流场分析的变截面涡旋齿的强度分析

    王建吉;刘涛;胡天林;

    为了研究涡旋压缩机在多场载荷耦合作用下变截面涡旋齿的变形和应力分布,基于动网格技术,利用Fluent软件对涡旋压缩机工作过程进行流场模拟,将温度场和压力场分析结果直接导入ANSYS软件中,利用间接耦合的方法对动涡旋齿和动、静涡旋齿装配后在单场及多场耦合作用下强度进行分析。结果表明:温度场对涡旋齿变形影响较大,耦合场下的变形并不是各场单独作用下变形之和;装配后涡旋盘的安装间隙对涡旋齿的变形存在干涉,单独分析动涡旋齿时的变形大于装配后的变形;根据应力分布分析,最大值出现在涡旋齿壁厚较大的位置,说明该组合型线涡旋齿具有较强的抗变形能力,可为判断涡旋型线优劣和研究涡旋压缩机间隙与泄漏提供理论基础。

    2020年05期 v.48;No.575 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2954K]
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  • 基于分形理论的接触式机械密封端面摩擦热模拟计算

    房桂芳;魏龙;张鹏高;

    通过模拟计算,分析工作参数和端面形貌分形参数对接触式机械密封端面摩擦热的影响。基于机械密封端面接触分形模型,考虑密封端面摩擦热、摩擦系数、端面温度之间相互影响的关系,提出了密封端面摩擦热的耦合计算方法。对内流式部分平衡型机械密封端面摩擦热的影响因素进行了计算分析。结果表明,随着弹簧比压或密封流体压力的增大,密封端面摩擦热线性增大;随着转速的增大,密封端面摩擦热近似线性增大,且密封端面越光滑,摩擦热的增量越大;随着端面分形维数的增大或特征尺度系数的减小,密封端面摩擦热非性线增大,且随着密封端面趋于光滑,摩擦热的增幅变大。

    2020年05期 v.48;No.575 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K]
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  • 顶旋泵轻量化转子的型线构造及性能分析

    李玉龙;张丽;王玲娟;范钧;赵海芳;潘海成;

    为进一步阐述顶旋泵的轻量化性能及转子的型线构造。基于非接触式转子副间的的共轭原理和泵轻量化要求,依序对转子叶的型线构造、型线方程、参数化模型及其最大形状系数进行研究,并就"闭气现象"给出简化的改造方案。结果表明:顶旋转子的过渡曲线段分布在节圆的两近侧,共轭工作型线段位于两圆侧,具有零流量脉动、小径向泄漏优点;泵轻量化程度取决于转子顶径的最大化,顶径最大化取决于形状系数最大化,所建立的形状系数最大化公式依据叶数及根圆弧强度条件可直接采用;叶数越多,最大形状系数越小,但容积利用系数却越大,后者与常规转子的容积利用系数越小正好相反;所建立的容积利用系数拟合公式可直接采用;过渡曲线的2段简化圆弧,利于消除"闭气现象"和简化加工。

    2020年05期 v.48;No.575 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 998K]
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应用技术

  • 轮毂比对多相混输泵内流特性的影响

    史广泰;李和林;刘宗库;王闪;

    为了探究轮毂比对多相混输泵内流特性的影响,选取一单级压缩级在不同轮毂比下利用ANSYS CFX软件对多相混输泵的内流特性进行数值计算。结果表明:随着轮毂比增大,动叶轮出口从轮毂到轮缘的压力梯度变小,动叶轮轮毂处气体聚集程度变小,流速变快、流动现象变好;在纯水工况下,随着轮毂比增加静叶轮内旋涡和回流现象减弱,位于静叶轮出口轮缘处的最大湍动能区域变小;在进口含气率IGVF=19%时,随着轮毂比的增加,静叶轮进口轮毂处的旋涡消失,静叶轮出口处的旋涡越来越集中,位于静叶轮出口轮缘处的最大湍动能区域逐渐变大。本研究结论对多相混输泵结构的优化设计有重要的参考意义。

    2020年05期 v.48;No.575 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1754K]
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  • 一字槽柱面气膜密封性能的仿真分析

    王婷;刘美红;孙军锋;代迪;

    为了探索新型柱面气膜密封的密封性能,基于CFD数值分析方法,定量分析了不同参数对一字槽柱面气膜密封性能的影响。研究结果表明,一字槽对动压气体润滑压场分布有较大的影响,结构参数、操作参数以及槽型参数对密封性能有直接影响,由于平均气膜厚度对泄漏量和浮升力的影响以及偏心率对气膜刚度和摩擦转矩的影响相互制约,应用中需综合考虑其对密封性能影响。该研究可为柱面气膜密封的实验研究和投入使用提供指导意义。

    2020年05期 v.48;No.575 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1321K]
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  • 双级推料离心机应用在薄层滤饼上的结构优化

    陶渊卿;吕丽珍;吴将天;章伟达;刘康康;

    针对双级推料离心机应用在薄层滤饼上产生爬坡导致推料停止的问题,对滤饼形成及爬坡原因做了分析。研究了双级推料离心机加速盘、转鼓、转速等对滤饼的影响,优化设计了离心加速盘、锥转鼓结构及转速参数,达到减小滤饼对转鼓的正压力的目的。改变了滤饼在推料过程中的受力情况,解决了滤饼爬坡导致推料停止的问题,在实际生产应用中取得良好的效果。

    2020年05期 v.48;No.575 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K]
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制冷空调

  • 冰蓄冷系统单融冰工况在实际工程中的运行研究

    张敏敏;何梅玲;吴毅学;章文杰;

    冰蓄冷系统作为有效的储能手段,可以有效解决高峰时期用电过多问题。本文基于一个实际的工程案例,对冰蓄冷系统在过渡季节,单次蓄冰一天,单融冰两天的工况进行了分析研究。结果表明,系统单融冰工况运行稳定,主机侧设计工况与实际运行工况吻合,末端侧则存在差异。另外,结合室外的温湿度情况,可以给整套冰蓄冷系统的运行策略提供有效的前馈。本文的研究为设计师对冰蓄冷系统的设计以及系统投入使用后的运行策略提供了一定的建议。

    2020年05期 v.48;No.575 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K]
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  • 变频高温压缩机复叠热泵系统的试验研究

    杨永安;李瑞申;孙天慧;朱轶群;

    为了研究压缩机频率对复叠式热泵系统的影响,结合复叠式循环技术与压缩机变频技术,搭建变高温压缩机频率复叠热泵实验台。研究分析了压缩机排气温度、压缩机功率、系统制热量及系统COP(以下COP均指系统COP)随高温压缩机频率的变化,试验结果表明:当蒸发温度-30 ℃,冷凝温度46 ℃工况下,随高温压缩机频率增加,高温压缩机排气温度上升,上升速度逐渐加快,最高排气温度99.7 ℃,小于120 ℃,低温压缩机排气温度下降,下降速度逐渐缓慢;高温压缩机功率逐渐增大,低温压缩机功率逐渐减小,系统功率呈增加趋势;系统制热量呈线性增加趋势,COP随高温压缩机频率增加呈先增加后减小趋势,最大COP为2.7。

    2020年05期 v.48;No.575 72-75+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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  • VRF制冷系统频率与阀开度同步控制模型与试验验证

    胡鹏荣;陶乐仁;何俊;虞中旸;

    针对变流量制冷(VRF)系统压缩机频率与电子膨胀阀开度的精确控制,以及控制元件所引起的滞后或超调现象,以变频滚动转子式制冷系统为研究对象,分别通过定频率变阀开与定阀开变频率2个试验,得到二者单独控制下的曲线拟合,并建立二者在不同工况下的同步控制模型。结果表明:系统质量流量与电子膨胀阀开度呈二次项关系,随阀开度的增大而增大,与压缩机频率呈一次项线性增长关系;频率与阀开度同步控制模型经试验验证,实际值与计算值最大相对误差为3.99%,最小相对误差为0.04%,具有较好的可靠性;以系统质量流量为控制目标,得到频率、阀开度与蒸发温度值,便可建立该同步控制模型,大大简化频繁调节系统的时间损失,同时可以使系统迅速达到稳定状态。

    2020年05期 v.48;No.575 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
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  • 某电动汽车热泵空调系统制冷剂充注量试验研究

    刘明康;苏林;李康;方奕栋;于荣;余军;

    通过试验探究了某小型电动汽车热泵空调系统内制冷剂充注量对系统热性能的影响,分别在制冷和制热工况下分析充注量6与系统内空调箱出风温度、制冷/制热量和COP等性能参数的关系。结果表明:制冷模式下的最佳充注量为750 g,而制热模式为650 g,与计算结果误差在7%以内。在此最佳充注量下,空调箱制冷模式下出风温度最低可达14 ℃,制热模式下最高可达23 ℃;系统内制冷和制热量最高可达2.63 kW和3.22 kW,COP分别为3.1和3.3。

    2020年05期 v.48;No.575 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
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