我国离心压缩机的发展历程及未来技术发展方向

对我国离心压缩机的发展历程进行了详尽细致的讨论与分析。结合我国离心压缩机的发展历程特点,阐明了我国离心压缩机未来的技术发展方向,这些发展方向主要体现在压缩机核心部件性能的提升和新型离心压缩机的整体开发。     

基于Fluent的空气射流切削式反循环钻头参数优化

针对黄土地层,提出利用空气代替钻井液的反循环气体喷射技术。但现有技术对反循环气体喷射钻头切削土体的能力没有具体优化讨论。利用fluent软件,优化反循环喷射钻头结构参数,对不同底喷孔直径、底喷孔数量、底喷孔扩大段直径、底喷孔扩大段数量、喷射孔数量5个结构参数进行模拟分析。分析结果表明,在进风流量一定的情况下,增加底喷孔的数量或增大底喷孔的直径会削弱钻头的空气射流切削能力和反循环能力。底喷孔直径为3 mm,底喷孔个数为2个,底喷孔扩大段直径为8 mm,底喷孔扩大段长度为5 mm,内喷孔数量为5个时,反循环喷射钻头喷射能力和反循环能力最优。     

掘进巷道中长压短抽条件下附壁风筒的实验研究

为了解决掘进巷道中粉尘浓度的污染问题,采用了附壁风筒配合长压短抽的通风方式,利用相似实验方法构建实验模型,对掘进工作面的流场和粉尘场的空间分布规律进行了研究。结果表明:附壁风筒配合长压短抽的通风方式,能够在巷道端头形成一种有效防治粉尘扩散、旋转前进的屏蔽流场,而压抽比与抽风风筒位置则是影响附壁风筒流场屏蔽效果的关键。在相似实验条件下,确定了在压抽比1.2,抽风风筒位置距掘进面1.3 m、高度1.2 m、巷道中心位置时,能够将粉尘有效控制在距掘进端头2 m的范围内。     

温比对双向扩张孔射流气膜冷却效率的影响

为了探讨冷热流体真实温比与小温比的气膜冷却特性差别,采用湍流模型及Fluent软件,对吹风比Br分别为0.5和2.0,温比Tr分别为1.1和2.0的双向扩张孔射流气膜的流场、温度场和冷却效率分布进行研究。结果表明:Br=0.5时,2种温比下的冷气扩散基本一致,径向平均冷却效率差别不大;Br=2.0时,Tr=2.0的冷气径向扩散优于Tr=1.1的,径向平均冷却效率较Tr=1.1时增幅13.4%~55.5%。     

基于动态贝叶斯网络的手势识别

研究了动态手势的识别技术,实现人机交互。采用HSV空间的肤色模型实现手势定位,光流场算法进行手势追踪,具有较好的快速性、准确性和鲁棒性。提出应用链码描述手势运动矢量,双手相对位置标量以及双手与脸的相对位置标量,将多条链码作为动态手势的特征进行提取。建立了一个动态手势识别的动态贝叶斯网络模型,将一部分手势链码作为训练样本,通过对DBNs的推理学习实现手势识别。实验构建动态手势识别系统,可应用于多媒体、智能电器或幻灯片控制之中。     

直接空冷单元空气流场优化

直接空冷系统空冷单元空气流场具有明显的旋转上升特点,且呈中心对称分布,使空冷单元翅片管束的冷却空气流量分配极不均匀,翅片管束传热面利用效率低,空冷凝汽器流动传热性能差。对此,利用CFD软件,对直接空冷单元内部的空气动力学特性进行研究,发现,由于风机出口流通面积的突变,在空冷单元底部形成了流动死区和涡流,在单元中心形成了严重的回流,导致流动阻力增加,阻碍了风机出口冷却空气向翅片管束方向的顺利流动。为此,提出4种导流方案,对4种导流方案的空冷单元热力性能进行研究。结果表明,经过空冷单元内冷却空气导流后,空气流场得到优化,管束表面流量和温度场更为均匀,空冷单元流动传热性能得到了改善。4种导流方案中,方案3的效果最为显著。     

煤气化装置中黑水角阀内部流场优化研究

为解决煤气化装置中黑水角阀阀体损坏严重的问题,建立3种具有不同流动曲面的黑水角阀几何模型,采用CFD软件Fluent中k-ε模型,对黑水角阀内部流场进行了仿真计算和分析。结果表明,通过改变阀体入口和出口的曲率半径,在黑水角阀内部流场的不同位置产生涡流,可改变流体的流动方向,从而影响闪蒸和气蚀的发生位置,避免在阀体处发生气蚀,减轻对阀体的损坏。     

圆形不换向蓄热式天然气熔铝炉的数值模拟

文章简述了蓄热式燃烧技术的工作原理,并对燃料换向蓄热式燃烧技术和燃料不换向蓄热式燃烧技术进行了比较。针对目前较为广泛应用的12吨以天然气为燃料的圆形熔铝炉,利用CFD软件,采用标准k-ε湍流模型、化学组分输运和反应模型中的涡耗散模型对熔铝炉炉内传热、流动以及燃烧进行了三维稳态流动的模拟研究。通过数值模拟得到了炉内气体温度场、流场的分布情况,为不换向蓄热式熔铝炉的设计与研究提供了理论基础。最后,通过实际工程项目的节能效果验证了数学模型及数值模拟的正确性。     

薄膜生产线热风系统的数值模拟

热风系统给风场的稳定性和均匀性对薄膜生产造成关键影响。为了研究现有薄膜热风系统中的空气流动情况,本文采用数值模拟的方法,在常温常压环境和风机转速为1 600 r/min条件下,计算得到了系统组件在工作过程中的风速和风压的流场情况,并做了分析。研究结果表明:气流在风箱中运动带有较强烈的湍动,并在风箱尽头的壁面产生了回旋,中间气垫层的速度分布并不均匀,气垫层的速度偏差最大达到了5.8m/s,中间气垫层的压力分布也不均匀,距离进风端越远压力越大,气垫层的压力最大偏差达到37 Pa,斜向孔以及风箱之间的间隔对气垫层的速度和压力分布有一定影响。     

套管压裂过程中射孔孔眼冲蚀数值模拟

套管压裂过程中,携砂液在射孔孔眼处产生节流,造成孔眼处发生冲蚀,使孔眼的几何参数增大甚至产生裂纹,影响施工的安全和效果。为此,利用数值模拟软件,采用欧拉-拉格朗日颗粒追踪理论,分析了不同排量和含砂量情况下射孔孔眼附近的流场、颗粒的运动轨迹及孔眼的冲蚀规律。分析结果表明,随着含砂体积分数的增大,射孔孔眼的冲蚀速率不断变大,当含砂体积分数为15%时,孔眼的冲蚀速率达到2.99×10-5m/s;当排量为9 m3/min时,射孔孔眼的冲蚀速率陡增为2.03×10-5m/s,是排量为8 m3/min时最大冲蚀速率的2倍多。研究结果可为现场射孔和压裂参数优化提供科学依据。