动叶片重叠系数对油气混输泵效率的影响

应用Fluent流场模拟软件对轴流式油气混输泵在不同的动叶片重叠系数和不同含气率下进行流场模拟,得出其动叶、静叶压力场及速度分布,进而得到不同工况下整机效率及扬程曲线。动叶片重叠系数大于1的整机效率明显高于动叶片重叠系数等于1的整机效率。为了提高整机性能,应选择动叶片重叠系数大于1。     

涡轮叶栅密度对叶栅内流场的影响

为研究涡轮钻具叶栅密度（即叶栅相对节距）对叶栅内流场的影响，应用粒子成象测速技术对环流系数、流量、叶片进出口结构角和叶片安装角均相同而叶栅密度不同情况下的涡轮叶栅进行了内流场测试，获得了不同叶栅密度下的叶栅内流体的速度场和相应的速度矢量图。对测试结果的分析表明，叶栅密度过大或过小均会使叶栅内流体的速度分布状态变差。在设计涡轮钻具时，应选取合适的叶栅密度，叶栅相对节距取０．７４２为宜。     

动静叶片轴向间隙对油气混输泵性能的影响

寻找动、静叶片轴向间隙的最佳值是提高油气混输泵效率的一种途径。在原有100-YQH第2代样机的基础上,对不同动、静叶片间隙的单一压缩级在若干个入口含气体积分数工况下,利用CFX软件进行数值模拟。通过分析动、静叶片轴向间隙对扬程、效率及叶片扭矩的影响,来探讨动、静叶片轴向间隙对单个压缩级性能的影响。分析结果认为,改变动、静叶片轴向间隙所导致的气泡滞留情况的变化是扬程变化的主要因素;动、静叶片轴向间隙改变导致回流的强弱变化是叶片扭矩改变的主要原因;在所选的4个间隙中,15 mm间隙的压缩级性能最佳。     

改进的直叶片垂直轴风机气动特性及参数影响

对现有的直叶片垂直轴风机叶片进行改进,提出新型螺旋型垂直轴风机,基于计算流体动力学方法研究风机的气动载荷特性,进行参数影响分析。建立风机三维气动载荷计算模型,验证模型的可靠性。计算分析新型螺旋型风机的气动载荷特性,分析扭曲角、叶尖速比、弦长和桨距角等参数对螺旋型风机气动特性的影响,确定最佳风机结构参数。研究表明,与直叶片风机相比,螺旋型风机有效减小瞬时转矩系数的波动性,并提高功率系数。该研究为螺旋型风机叶片结构参数的选择提供了理论指导。     

调控参数对涡轮钻具叶片性能的影响

涡轮叶片的参数调控优化设计能够较好地改善涡轮钻具的转矩、效率等水力参数。为此,基于贝塞尔曲线理论和流体动力学理论,通过理论分析、仿真模拟及试验对比等方法全面研究了涡轮叶片参数的设计对涡轮性能的影响。分析结果表明:提出的数值模拟方法可以系统地实现涡轮叶片从造型设计、性能预测到参数优化的全面分析;在低转速时,安装角对输出功率与效率的影响不明显,超过最优转速后其对效率和功率的影响显著,并且涡轮扭矩、压降、输出功率及效率随安装角的增大呈降低趋势;随着后锥角的增大,扭矩、压降及输出功率都呈增大趋势,因此涡轮要在最高效率下获得较大输出功率,可适当增大后锥角。所得结论可为高性能涡轮叶片型线的设计提供参考。     

双喷嘴导流管喷动床流动性能实验研究

喷动床喷动压降和喷动高度是喷动床设计和操作的重要参数。本文对双喷嘴矩形导流管喷动床的喷动压降和啧动高度进行了研究,测定了不同表观气速、粒径及粒度、静床层高度、导流管直径、导流管安装位置及左右喷嘴对喷动压降和喷动高度的影响。结果表明:喷动压降随着静床层高度、导喷距和导流管直径的增大而增大,随着颗粒直径的增大先增大后减小;喷动高度随着颗粒直径和导流管直径的增大而减小,与导喷距和静床层高度几乎无关;颗粒直径相近时,粒度对喷动压降和喷动高度影响不大。     

TB-201膨胀机扩能国产化

膨胀机TB-201是精对苯二甲酸(PTA)生产装置中大型空气压缩机的一部分。通过放大该机处理能力,消除了尾气排放系统的“瓶颈”;同时增加了能源回收,降低了装置能耗。在保持轴向推力几乎不变的情况下,选用冲动式叶片保证了叶片有较好的通流能力。并用相应的软件对转子、叶片、叶根和轮缘以及齿式联轴器的强度重新进行计算和校核。     

烟气轮机进气锥内部流场数值研究及应用

烟气轮机是炼油厂催化裂化装置节能的关键装备，其工质为工艺过程中产生的具有一定压力的高温废烟气，烟气通过烟气轮机前端的进气锥流道整流加速后流向动叶片，动叶片叶身表面的压力差使其产生旋转的动力，从而带动鼓风机组工作或驱动发电机发电。但烟气中混合有催化剂固体颗粒物，目前进气锥的结构特性会引导烟气对动叶片叶身低截面处造成局部冲蚀，大幅降低动叶片的使用寿命。运用CFD软件分别对改进前后的进气锥流道模型进行流场数值分析，结果表明，合理的改进进气锥流道结构可改善烟气流场分布，有效缓解烟气对动叶片表面冲蚀不均的现象并减少气流在流道中的能量损失。研究结果可为优化烟气轮机结构设计提供理论依据。     

HG-120/39-11型锅炉送风机强烈振动的原因

风机入口导叶安装错误,使风机入口气流的旋转方向与叶轮的旋转方向相反,是导致风机外壳和风道强烈振动的主要原因。     

显微观察剖析FCC烟机结垢损伤的原因

某厂FCC装置新增用的YL11—7000A双级烟气轮机运行6355小时后，在无任何征兆情况下突然发出异响，继而发生强烈振动约15秒。紧急停用烟机，打开检查发现：一级静叶组件有3只叶片完全断裂，其余叶片均有不同程度的损伤。一级动叶组有一只叶片叶身完全断裂，沿轮盘转动反方向断裂动叶片后有10只叶片发生严重弯曲变形和损伤。二级动叶组及静叶组的叶片也都有不同程度损伤。二级静叶组件固定环内壁出现大量撞击形成的凹坑。     

宽幅电潜泵叶导轮设计与性能试验

针对海上油田应用的常规电潜泵存在高效区范围有限、大排量扬程偏低等问题,开展了宽幅电潜泵叶导轮设计。应用CFTurbo建立宽幅叶导轮模型,通过优化叶片包角和叶片厚度,减少水力损失,提高泵效。利用Ansys软件探究叶导轮内部压力场和速度场分布规律,并应用3D打印样件和铸造样件进行性能试验,在额定工况点效率分别达到62.87%和65.83%,数值模拟结果与二者误差分别为6.1%和1.3%,随排量变化趋势一致,验证了数值模拟结果具有一定准确性。采用数值模拟和3D打印样件复合验证方法费用低,周期短,适合进行多轮次叶导轮优化设计,缩短了最终方案设计周期,并提供了试验参数。最终设计的宽幅电潜泵单级叶导轮高效区相比于常规电潜泵拓宽15.7%,额定点效率提高10.21%,满足海上油田生产井提液稳产需求。     

涡轮钻具叶片电解加工流场设计及优化

为了提升叶片性能,涡轮钻具叶片设计愈加复杂,传统加工工艺已不适于加工制造涡轮钻具叶片。为此,提出使用电解加工技术加工涡轮钻具叶片,并应用数值模拟方法对影响电解加工精度的电解液流场进行仿真分析。模拟仿真了电解液在理想化流道模型、叶片阴极流道模型以及近轮廓流道模型中的流场分布。研究结果表明:用叶片阴极模型和近轮廓模型代替传统的理想化模型,也可更好地模拟实际加工流场;改变电解液入流角的大小可以改善传统的理想化模型,可以更好地模拟实际加工流场;改变电解液入流角的方向可以改善入口流线紊乱情况,但效果并不明显,也不能使电解液均匀分布;增加出口导流段可以使电解液分布更加均匀,改善入口流线紊乱状况;叶盆阴极流场使用竖直导流、叶背阴极流场使用相切导流可以获得更好的流场分布效果;使用近轮廓模型作为电解加工流道,可以获得最优的电解液流场分布,但是此流道模型需要预先粗加工阳极工件,成本较高。研究结果可为涡轮钻具叶片的电解加工提供理论指导。     

涡轮能量损失及流量对叶栅内流场的影响

分析了液体流经涡轮钻具涡轮叶栅时作用于涡轮轴的力矩大小和变化因素，以及涡轮级中能量损失的组成和影响因素，认为涡轮叶型损失占涡轮级能量损失的相当部分，而影响叶型损失的主要因素有叶栅入口液流角β１、叶栅出口液流角β２和叶栅相对节距ｔ，β１和β２又与流经叶栅的流量Ｑ有关。采用粒子成像测速（ＰＩＶ）技术对同一叶栅模型进行了４种不同流量的内流场测试，获得相应的速度矢量图，对结果分析得知，流量对叶栅内速度场有较大的影响。建议选择适当的涡轮级工作流量，以降低涡轮级的能量损失。     

部分流泵的三维流场数值模拟及叶片研究

利用CFD技术,基于N-S方程,应用标准κ-ε模型和标准壁面函数对单级部分流泵在设计工况进行了三维湍流数值模拟。为了验证不同的叶片进出口安放角并与螺旋形蜗壳搭配对切线泵性能的影响,设计3个不同的模型进行模拟,分析了叶轮流道内的压力场、速度场的变化规律,并预测出其性能曲线。结果表明,部分流泵的叶轮叶片进、出口具有合适安放角,可以减小性能曲线的陡降度,提高扬程,并使效率有所提高。     

基于CREAM方法的海上风机安装人因可靠性评估

采用认知可靠性和差错分析法（Cognitive Reliability and Error Analysis Method,CREAM）对固定式海上风机安装作业的人因可靠性进行评估,并引入结构熵权法和马尔可夫方法对传统CREAM进行改进,实现人因差错概率、平均人为差错时间等人因可靠性指标的定量计算。在充分结合现实条件的情况下,考虑海上风机安装的天气、海浪和操作水平等环境和人为因素的影响,针对固定式海上风机安装作业的要求和特点,结合作业人员可靠性评估结果,从操作素质、组织管理、环境改善等方面提出发展建议。     

井下钻柱振动信号的测量及振动激励源研究

为深入认识钻井过程中井下钻柱振动的特征、明确振动激励源,利用ESM存储式测量系统对某超深井旋转钻进过程中的振动信号进行了测量,并分析了钻柱粘滑和涡动的主要特征;以此为基础,分别采用快速傅里叶变换和短时傅里叶变换方法对钻柱振动信息进行频域和时频分析,确定了引起钻柱振动的主要频率,进而明确了其振动激励源。研究发现:钻柱发生粘滑运动时,三轴加速度呈同步周期性变化,其周期为10 s,主要频率成分为0.1 Hz;钻柱发生涡动时,三轴加速度均呈杂乱无章的不规则波动,主要振动频率为钻头转速的2倍频、转盘转速的1～5倍频。实例分析结果表明,引起钻柱涡动的激励源主要有钻头与地层的相互作用、稳定器或Power-V系统与井壁的摩擦等,为制定减振措施提供了理论依据。      

深海风机安装平台自动组装设备方案设计

对比陆地、近海、深海风机安装的优缺点,以提高风机安装效率、安全性和精度为目标,提出海上风机分体运输、整体安装方案,设计一套海上风机自动组装设备,能够在海上进行风力发电部件的组装,组装完成后再整体安装,提高风机装载数量和装载效率。在总体设计中,采用液压组装和水平安装方式,合理设计总布置图,确定安装流程,以提高组装设备的实用性。该风机自动组装设备是深海风电设备安装平台的一部分,对进一步设计深海风力安装平台具有重要的意义,并对可再生绿色能源的开发有着长远的经济性意义。     

德国GHH轴流主风机叶片断裂事故研究

针对德国GHH轴流主风机在炼油厂催化裂化装置投入运行以来,相继发生了10起一级动叶片断裂的事故,中国石化集团公司组成了课题研究小组,分别从叶片材料、腐蚀情况、叶片断口形貌、叶片振动特性等方面入手,对叶片断裂原因进行了综合分析,得出了叶片断裂原因的分析结论,并提出了预防和改进措施。     

微温差法测算风机效率探讨

本文根据热力学中的能量守恒与转换原理，推导出风机的等熵压缩温升、滞止湿升及损耗温升的计算公式。在此基础上得到风机效率的微温差测算方法，并对风量的计算进行了说明。     

烟气轮机动叶片修复技术

介绍烟气轮机转子叶片 (动叶 )损伤后的修复技术 ,主要修复工序、相应的方法、手段和结论