多相混输泵的流场模拟及样机研制北大核心CSCD

针对天然气水合物合成系统试验回路中的气液混输问题,提出了一种轴流式多相混输泵的设计。基于N-S方程和SST k-ω湍流模型对该多相混输泵的内部流场进行数值模拟,对比分析了纯水和进口含气率为50%时外特性的差异,揭示了内部流动规律。结果表明,纯水和进口含气量为50%的状态下,扬程均随流量的增大而单调减小;效率均随流量的增大而先增大后减小,在同一流量点,纯水时的效率比进口含气量为50%工况下的效率高约1%;轴功率均随流量的增大而单调减小,在同一流量点,纯水时的轴功率约为进口含气量50%工况下的2倍。同时制作了样机,应用于天然气水合物合成系统的试验回路中,验证了该混输泵具有较强的气液混输能力。研制的多相混输泵可应用于天然气水合物合成系统试验回路中或者其他高压环境下的气液混输场景。     

低压轴流风机的气动设计及参数化建模

采用变环量流型对低压轴流风机进行了气动优化设计,同时利用Visual Basic6．0对三维建模软件SolidWorks进行二次开发,实现轴流风机的参数化建模,为后续气动性能和噪声分析奠定基础。     

基于低温潜液泵动态特性的结构优化设计研究

低温潜液泵通过自身重力置于泵井内,泵体的动态特性对整机振动与可靠性有很大影响。针对泵体的动态特性开展结构优化设计,通过CAD/CAE联合仿真优化平台,以泵体11个结构参数为变量,建立完整的参数化几何模型,模拟实际工况进行谐响应分析,得出泵体的共振频率及幅值等动态特性;以泵体一阶共振频率为优化目标,保持泵体的质量不变,采用优化设计工具进行灵敏度分析,得出泵体结构参数与频率和质量的灵敏度函数;运用MATLAB软件对泵体灵敏度函数进行多参数优化计算,通过仿真软件对优化的结果进行验证。结果表明,结构优化后泵体最大共振点的频率提高了14%,共振频率远离外部激励频率的裕度得到提高,泵体动态特性得到有效提升。     

不同类型吸气消声器的性能对比与试验验证

分别对单连通直接、双连通直接、单连通半直接和双连通半直接4种冰箱压缩机吸气消声器进行了数值模拟,并对比分析了其流动性能和声学性能,结果表明:双连通吸气消声器流动性能较好,而单连通吸气消声器声学性能占优。同时,对上述4种冰箱压缩机吸气消声器进行了性能试验,进一步验证了计算分析的正确性。     

冰箱压缩机吸气消声器声学特性研究

利用有限元法对某型冰箱压缩机吸气消声器的声学特性进行了仿真计算,分析了不同结构参数(隔板、内插管和进气管)对消声器传递损失的影响,并对原模型的结构参数进行了优化,有效提高了吸气消声器的声学性能。研究结果可为冰箱压缩机吸气消声器的优化设计提供参考依据。     

井下泥浆涡轮水力性能数值模拟及试验验证

为了提高井下泥浆涡轮的水力性能,采用NACA翼型+前弯叶片代替圆弧平板直叶片,数值模拟研究改造前后井下泥浆涡轮的内部流场和水力性能。结果表明采用NACA翼型+前弯叶片,能够有效地增加转叶压力面与吸力面的压差,降低转叶出口的能量损失,提高涡轮的输出轴功率和效率,降低涡轮进出口的压降。并通过性能试验,验证改造前后涡轮水力性能的改善效果。     

电冰箱压缩机吸气消声器流动与声学性能分析

分别对电冰箱压缩机半直接吸气消声器和直接吸气消声器的流场和声场进行数值模拟,对其流动特性和声学性能进行对比分析。研究成果可用于预测电冰箱压缩机消声器的综合性能,为消声器的设计、选型及结构优化提供理论依据。