入口弯管对矿用轴流通风机气动性能影响的数值研究

以某大型矿用低压轴流式通风机为研究对象, 采用气体动力学性能试验和数值模拟的方法研究了不同入口弯管对风机性能的影响, 重点分析了入口弯管引起的叶轮内部流动特征和损失分布的变化规律。研究结果表明, 风机入口采用弯管连接缩短了进口管道的轴向长度, 节省了地下空间, 但同时来流的均匀性受到影响。弯管内气流速度梯度较大, 管道内侧易发生流动分离, 产生回流区, 增大了流体流动时的能量损失, 风机的整体性能下降。弯管与叶轮入口之间的连接长度会影响内部流场, 当附加直管段较长时, 来流均匀性得到提高, 风机性能有所改善。     

中压进汽腔的流场数值模拟比较

通过数值模拟计算,对中压对称进汽和切向进汽两种结构的流场进行了分析比较,结果表明,单一切向进汽腔的总压损失更小,出口汽流角的周向分布均匀度更好。更进一步,为整体评估中压进汽腔的流场以及对叶片级的流动影响,对中压进汽腔及第1级叶片的整体流体域流场情况进行了分析比较,结果表明,采用大几何角静叶的切向进汽腔气动性能最优;当采取切向进汽腔时,需合理选择第1级静叶几何角并耦合计算,才能实现进汽腔的气动优化。     

Study on effect of diverse air inlet arrangement on thermal management of cylindrical lithium-ion cells

Lithium-ion cells are preferred in the electrical powertrain due to high-power density, compactness, and modularity. In real driving conditions, the cells undergo discharge rates as high as 4 C resulting in high heat generation affecting the performance. To obtain the maximum performance the pack construction and thermal management of cells are crucial parameters. In our work, air-cooled technique with diverse air inlet and staggered scheme with a two-channel partition approach for thermal management of the cylindrical lithium-ion cells are studied in computational fluid dynamics. The simulation model is validated with experimental results. The obtained results demonstrate that the cells in the dual-directional air inlet arrangement had low maximum temperature difference among and within the cells and required least fan work. This arrangement required least fan work to generate optimal air inlet velocity of 2 m/s for 1, 2, and 3 C and 4 m/s for 4 C discharge rates. There is a reduction of 50% and 33% fan work for 3 and 4 C discharge rates, which are the majority operating points. Also, it shows that the temperature uniformity within the cells has improved. The results of this study can used to optimize parameters for designing an enhanced thermal management system.     

不同进水流速对泵站进水池漩涡的影响

为探究泵站进水流速大小与泵站进水池水流流态、漩涡的产生与发展变化规律,结合泵站实际运行情况,建立引渠、前池、进水池和进水管的泵站物理模型和湍流数学模型,采用VOF模型和非定常的SST k-ω湍流模型对9种不同流速的泵站进水水流特性进行数值模拟,分析不同进水流速的泵站进水池水流流场分布、漩涡涡量的变化及分布规律。研究结果表明:当进水流速为0.322 2～0.564 2 m/s时,泵站表面漩涡的强度随进水流速的增大而增强:当进水流速为0.322 2～0.401 6 m/s时,进水池出现Ⅲ、Ⅳ型漩涡;当进水流速为0.483 5 m/s时,进水池出现Ⅴ型漩涡;当进水流速为0.520 8～0.564 2 m/s时,进水池出现Ⅵ型漩涡。将数值计算结果与模型试验结果进行对比,两者基本吻合。研究结果可为泵站工程设计提供参考。     

切流式三旋单管内固相颗粒运动规律的数值研究

采用商用软件Fluent 6.3,利用随机轨道模型对切流式三旋单管内固相颗粒运动轨迹进行了数值模拟,结果表明颗粒运动轨迹随机性较大,对气流的跟随性较好,受湍流脉动的影响较大。颗粒在单管内的逃逸与捕集运动规律的统计结果表明:不大于5μm的颗粒主要在排气管底部和分离筒体发生逃逸,随着粒径的增加,颗粒的分离效率增加,在排气管底部和分离筒体上部逃逸比重增加,而在分离筒体中底部颗粒的逃逸比重减少。总结来说,排气管短路流、分离筒体内旋流夹带逃逸是影响切流式三旋分离性能的主要原因,可以从这些方面进行三旋分离性能的优化与改进。     

硅粉生产装置平动筛进料口与出料口密封装置的改进

分析了硅粉生产装置平动筛进料口与出料口密封存在的问题,将柔性耐震带包裹连接密封改为石墨柔性填料密封,改造后的进、出料口密封性能更好,每年可节约物料损失费用、检修费用约115万元。     

一种新型轮胎硫化机中心机构工作性能的模拟研究

中心机构是轮胎定型硫化机的重要部件,目前现有轮胎定型硫化机的进水口和出水口平行设置在中心机构的底部,当过热水充满整个胶囊后开始在胶囊里进行循环时,位于中心机构底部位置的过热水不能充分地与顶端的液体进行热量置换就流出胶囊,造成轮胎胎侧上下两端温差较大,整个胶囊内的热交换效率低下,轮胎硫化不均匀。因此,本文提出一种新型轮盼定型硫化机中心机构,并且详细阐述其作用机理,利用FLUENT模拟软件与现有的轮胎定型硫化机中心机构的工作性能进行比较,以更好地说明其能够明显改善轮胎的硫化效果。     

谈龙潭湖公园进水口的设计艺术

龙潭湖公园进水口现名为“龙门”,是全湖之水源,位于湖面之东隅,靠近护城河。河水沿着地下隧道过闸口（龙门）注入湖内。为了使水闸免于外露,采取了勾连搭歇山式的水榭建筑,前为敞厅后为室,前厅供游息赏景之用,后室为水闸电机操作间,恰好达到了一举双收的效用。     

基于CO2稀释的旋流无焰燃烧理论判别方法

基于温度判据和时间判据,本文建立了考虑旋流入口条件和CO₂稀释的无焰燃烧理论判别方法并进行验证,进而讨论了结构参数和操作参数对燃烧模式和火焰稳定性的影响。模型预测的旋流无焰燃烧临界氧浓度与文献中实验数据相比,最大相对误差不超过8%。降低氧浓度、减小当量比或提高入口流量时,温度判据1变化不大,而时间判据更易满足,因此有利于实现无焰燃烧;低旋流数条件下,无焰燃烧稳定性较差。增大燃烧室高度时,温度判据1更易满足,而时间判据更难满足,温度判据1分界线下移更快,有利于形成无焰燃烧;减小燃烧室截面积时,温度判据1变化不大,而时间判据更易满足,有利于实现无焰燃烧;增大燃烧器出口面积时,温度判据1和时间判据均更难满足,且时间判据分界线下移更快,不利于形成无焰燃烧。     

大气参数对燃气轮机进气冷却效果的影响

针对燃气轮机进气冷却的效果在不同大气参数下变化很大的问题,对燃气轮机进气冷却装置的热力过程、影响因素、经济效果等方面进行了研究。基于某电厂燃气轮机和燃气-蒸汽联合循环机组的运行数据,利用热平衡仿真软件Gate Cycle对两种发电机组系统进行模块化建模,并增加进气冷却装置,定量分析了两种发电机组进气被冷却后输出功率的增加量(即进气冷却效果)在不同大气参数(温度、相对湿度和压力)下的变化情况。研究结果表明,大气参数的变化,会对燃气轮机进气冷却的效果产生很大影响,两者之间呈现出一定的数值关系。