基于格尼襟翼的多机组垂直轴风力机性能增效研究

为探究格尼襟翼对垂直轴风力机气动性能的影响,结合TSST湍流模型对直线翼垂直轴风力机展开数值模拟研究.结果表明:低尖速比下,格尼襟翼可显著提升垂直轴风力机的气动性能,但在高尖速比下会降低气动性能;垂直轴风力机组间流体速度随尖速比的增大而增加,此高速流体可有效提升机组风能利用系数;因上游风力机组间流体加速作用,下游风力机在各尖速比下的气动性能均高于原始单风力机,且当尖速比为2.72时,下游风力机最大平均力矩比原始单风力机提高2 0.3％;上游风力机组安装格尼襟翼可有效提高机组间流体加速效果,使下游风力机迎风速度更高,尖速比为2.51时,格尼襟翼风力机组的下游风力机平均力矩比原始单风力机和原始格尼襟翼风力机分别提高36.5％和24％.     

基于吹吸结合射流的S809翼型增升减阻研究

为改善风力机翼型气动特性,提出吹吸结合射流(Suction-Blow Combined Jet,SBCJ)方式,以S809为基础翼型,研究在不同攻角、射流动量系数及开孔位置时SBCJ的控制效果,分析其控制机理和影响规律.结果 表明:SBCJ可移除翼型吸力面低动量流体并改变尾缘库塔条件,从而显著增大翼面两侧压差,最终提升翼型气动性能;当射流动量系数较小时,翼型升力显著增大、修正阻力减小且流动分离减弱;当射流动量系数为0.01、吸气孔距前缘0.15c、吹气孔距尾缘0.2c、攻角为10°时,翼型修正升阻比提升率最大.     

叶片顶端跨音速叶型的气动性能分析与优化

应用流动计算分析软件CFX,对某大型汽轮机末级动叶顶部截面叶型的跨音速流动进行了数值模拟研究,分析叶栅中激波结构特征和流动损失机理.采用3阶Bezier曲线表达叶型中弧线,2阶与3阶Bezier曲线组合表达叶型厚度分布,结合Kriging代理模型优化叶型,改善气动性能.结果 表明:末级动叶顶部截面叶型气动损失主要与激波强度及其反射位置有关;叶型优化后,叶栅内激波强度减弱,相比原叶型,激波损失减少约32％,同时削弱了激波对边界层的影响,边界层损失降低约17％;优化叶型总压损失下降24％,气动性能明显提高.     

燃用混煤的1000 MW旋流对冲锅炉宽负荷稳燃特性研究

针对某1000 MW旋流对冲锅炉不同负荷下炉膛燃烧不稳定的问题,对市场煤、混煤、象山煤、晋煤、煤泥和冯家川煤6种常用煤种进行了煤质分析及燃烧特性分析,并在试验锅炉上进行了高、低负荷下煤粉特性分析及稳燃特性研究.结果 表明:700～1000 MW负荷下火检信号弱的主要原因是燃用高挥发分煤的下层燃烧器缺风,增大外二次风门挡板开度后火检信号明显增强,飞灰含碳质量分数降低;400～520 MW负荷下稳燃能力不足主要是由于煤质较差、炉膛截面热负荷低、燃烧器扩锥角度小,通过制粉系统及风烟系统优化后稳燃能力提高.     

圆形封闭水箱非稳态数值模拟

采用数值方法对圆形封闭水箱内放置两根加热管的二维流动传热进行了非稳态数值模拟,探讨了Ra数从104到107四种情况和封闭水箱的加热管不同摆放位置下的流动和换热;对流场和温度场进行了分析,讨论了不同情况下加热管平均努赛尔数(Nuavg)的变化情况。数值模拟结果表明,随着Ra数增大水箱内的流动表现出了很大变化,决定了传热是导热或者是对流;两个水平加热管在水箱存在最佳的放置距离,这样可以使自然对流情况下的换热达到最好。     

气温和颗粒密度对声场中颗粒动力学影响的数值模拟

综合考虑黏性夹带力、Basset力、虚拟质量力和压力梯度力,建立颗粒在声场中的动力学模型,利用变步长四阶RungeKutta算法和二阶隐式Adams插值算法对颗粒的受力和运动进行数值模拟。将模拟和实验得到的颗粒运动特性进行对比,验证数值模拟的正确性。在此基础上,研究气温和颗粒密度对颗粒动力学的影响规律。结果表明,黏性夹带力对颗粒运动起主导作用;气温升高,压力梯度力与黏性夹带力之间的相位差减小,Basset力、虚拟质量力与黏性夹带力之间的相位差增大。研究还发现,气温较低时,颗粒密度对颗粒运动有重要影响,夹带系数随着密度的增加而迅速下降;气温较高时,颗粒密度对颗粒运动的影响较小,颗粒位移振幅和夹带系数相对低温时明显增加。     

低温冷风磨削加工参数优化试验

绿色加工是国际国内金属加工行业的趋势,采用自行设计的低温冷风装置进行绿色磨削试验研究,测试低温冷风温度(范围:- 40至- 80℃)、压力、磨削进给量、砂轮粒度等因素对试件表面加工质量的影响,发现存在磨削最佳参数组合,且低温冷风下的磨削质量可以达到传统磨削的精磨标准.     

直接接触式冰蓄冷系统双相变过程理论研究

基于一个考虑其晃动后结冰汽泡的物理模型分析了在连续相中结冰汽泡的生长及传热问题，推导了直接接触式冰蓄冷系统蓄冷罐内的容积换热系数，由此得到了一些重要的结论。     

波浪形扰流元件对管翅式换热器传热及压降的影响

为了进一步提高管翅式换热器在气体侧的传热性能,在矩形扰流元件对管翅式换热器强化传热以及压降影响的基础上,对特殊的波浪形扰流元件案例进行了数值分析。对比分析了1 000～1 400雷诺数范围内,矩形、上波浪形和下波浪形扰流元件以及无扰流元件案例对气体侧的传热特性以及压降的影响。结果表明:管翅式换热器的传热性能受扰流元件形状的影响较大,且在相同雷诺数下,采用下波浪形扰流元件可以显著增强气体侧的传热性能,同时又使得气体在流动过程中具有相对适中的压降。     

便携式旋转粘度计校准恒温容器的温度响应特性研究

对不同结构及流动参数下,一种加装螺旋隔板的便携式旋转粘度计校准恒温容器内流动与传热进行了数值模拟.考察了旋转粘度计内液体的温度响应特性.模拟采用SIMPLE算法求解压力与速度的耦合,对求解变量采用QUICK格式离散,湍流模型采用Realizable k-ε模型.模拟结果表明:当水套内螺旋导流隔板圈数增加,与加热情况相比,冷却时内杯流体温度分层现象增强,不利于满足被测粘度液温度均匀性要求;加热和冷却温差相同时,对于加装不同层数螺旋隔板的结构,加热时的温度响应基本相同为0.24 ℃/min,冷却时温度响应随着螺旋隔板圈数增多而降低,最多相差0.036 ℃/min;当循环水量一定,恒温容器温度响应随热流密度提高而加快,但仅改变循环水量,对不同结构恒温容器的温度响应影响并不明显.