侧风对喷淋蒸发预冷进风冷却塔换热性能的影响

为了探明环境侧风对喷淋蒸发预冷进风空冷塔换热性能的影响规律,利用FLUENT 16.2软件建立了侧风下自然通风空冷塔的三维数值计算模型,采用数值模拟的方法,对比研究了有无侧风工况下空冷塔换热性能、预喷淋系统特性的变化规律。研究表明：侧风的存在使得空冷塔内均匀的空气动力场和温度场发生变化,主要表现为空冷塔迎风侧出现低速漩涡区,而背风侧通风效果较优,空气的流动影响塔内换热,导致迎风侧出现局部高温;加装喷淋蒸发预冷系统时,侧风使液滴掉落地面和流向散热器的趋势均有所减弱;针对半塔模型中仅引入3个喷嘴喷淋的情况,无风和侧风工况下液滴有效蒸发量分别是0.40,0.07 kg/s,对应的有效蒸发比分别为100%,17.5%,即无风工况下所有喷淋蒸发量均参与换热,而侧风工况下参与换热的喷淋蒸发量十分有限。因此,进行空冷塔喷淋预冷设计时,需考虑侧风影响,以利用少量水实现高温时段空冷塔换热性能提升的最大化。     

喷嘴布置对填料加湿器喷淋层布水效果的影响

为了提高150 kW质子交换膜氢燃料电池用填料加湿器的加湿效果以及设备紧凑性和经济性,对喷淋层的液体预分布效果进行了分析,研究了中心对称排布的1,3,5,7,9个喷嘴的喷嘴间距、喷嘴入射方向角对喷淋层液滴分布均匀性系数及最大喷淋高度的影响。结果表明：喷嘴间距显著影响液滴分布均匀性,存在最优间距使喷淋效果最好;改变喷嘴喷射方向角可以一定程度上增加3,5个喷嘴的液滴分布均匀性系数,但对7或9个喷嘴起到减弱作用。综合得出的最优分布条件为：采用7个喷嘴、设置喷嘴间距为0.16 m及方向角为0°。研究结果可为应用于大功率PEMFC电堆及其测试系统的填料加湿器喷淋层结构设计提供指导。     

环境风对空冷凝汽器换热特性的影响

研究环境风对空冷凝汽器换热性能的影响,对提高火电厂运行水平具有重要意义。以600MW机组空冷凝汽器为研究对象,采用Fluent软件分析了环境风对空冷凝汽器换热性能的影响。针对各种空冷凝汽器运行工况,研究了凝汽器风机流量随环境风速的变化规律,分析了空冷岛的温度分布情况,得出了环境风温对空冷凝汽器换热效率的影响规律。研究表明:环境风速增加,空气流量偏差率增大,空冷凝汽器逐渐出现传热恶化,换热效率降低;环境温度升高,凝汽器换热效率降低,机组热耗增加,出力下降,热经济性变差。     

叉流式露点蒸发冷却器冷却性能的数值模拟

模拟研究不同结构参数和运行参数对叉流式露点蒸发冷却器(DPEC)冷却性能的影响。优化后的结构参数为:通道宽度宜取4 mm,干、湿通道长度均宜取1.2 m,开孔率宜取0.2,换热面积比宜取0.2;与优化后的结构参数相匹配的运行参数为:空气流量比宜取1,相应的一、二次空气流量均宜低于916 m~3/h。模拟研究我国8种典型气候条件对叉流式DPEC冷却性能的影响,结果显示冷却器在我国中西部气候条件下能够提供较低温度的送风(18.9～23.9℃)。     

流程布置对非共沸制冷剂空冷冷凝器性能的影响

建立了非共沸制冷剂空冷冷凝器的分布参数模型 ,并以R40 7c为例通过计算比较了 6种制冷剂流程布置的空冷冷凝器的性能。在 6种流程中 ,以逆交叉流程布置为最佳 ,以顺交叉流程布置为最差。最佳与最差流程布置的冷凝器尺寸的差别随制冷剂质量流速的增加而增大 ,在质量流速为 30 0kg/m2 ·s时可达 5 1 %     

燃烧室新型迷宫复合冷却结构冷流入射角对冷却性能影响的数值研究

针对燃烧室新型迷宫复合冷却结构,以F luent商业软件为计算平台,采用数值模拟方法研究了该冷却结构外侧壁面上冷却孔开孔角度分别为-60°、-30°、+30°、+60°时内外壁温的分布情况,获得了其壁温及冷却效率的分布规律。研究表明,开孔角度为+30°时冷却效率最高。计算结果对于迷宫复合冷却结构的设计和冷却性能试验研究都具有一定的理论指导意义。     

高压水除鳞喷嘴结构参数对喷嘴射流性能的影响

为了进一步研究高压水除鳞喷嘴的射流性能,优化喷嘴的结构参数,选取出口扩张角、锥孔深度、入口收缩角作为参考因素,以喷射角和射流流量作为评价指标,对喷嘴各参考因素对射流性能的影响进行了仿真分析。结合正交试验的方法,对喷嘴各结构参数及其交互作用对其性能影响的显著性及重要性次序进行分析,获得最优的参数组合并对其进行了实验验证。结果表明：出口扩张角的增大会使喷射角减小但会使射流流量增加,锥孔深度的增加可以较为全面地提升喷嘴的射流性能,收缩角的增大会使得喷嘴的射流性能减弱,喷嘴的除鳞效果变差;3个参考因素中锥孔深度是对射流性能影响最大的因素;当出口扩张角为80°、锥孔深度为8 mm、入口收缩角为65°时喷嘴的射流性能最优。通过将参数优化后的喷嘴的实验结果与原始喷嘴的实验结果对比发现,优化后喷嘴的喷射角由原始值35.7°提升至44.1°,射流流量的大小由原始值10.17 L/min提升至28.3 L/min。     

喷嘴出口截面形状对冷喷涂涂层性能影响的数值分析

制备冷喷涂涂层的沉积速度、有效喷涂面积及均匀程度与喷嘴出口截面形状有重要关联。通过对冷喷涂射流流场的数值模拟,比对了不同喷嘴截面形状的流场特点。结果表明：矩型喷嘴截面形状有利于大面积均匀涂层生成,相同条件下,所制备涂层的性能优于圆型喷嘴,这与相关试验结果吻合较好。     

出口形状对中心体喷嘴射流性能的影响

提出将中心体喷嘴与异形喷嘴组合以产生更好的空化射流效果的思路。采用Mixture多相流模型,在15MPa的射流压力下,对正方形出口、三角形出口和圆形出口3种中心体喷嘴产生的淹没射流流场进行数值计算,重点对轴向速度、径向速度、湍动能和空泡相体积份额进行了对比分析。研究表明:圆形出口的中心体喷嘴比另两种异形出口的中心体喷嘴产生更高的射流速度和湍动能;正方形出口比三角形出口的中心体喷嘴的射流稳定性能更强,圆形出口的中心体喷嘴产生的集束性能较强;异形出口的中心体喷嘴产生的流场中,空泡相延伸距离更长,异形出口的中心体喷嘴产生的空化射流效果更好。     

雷诺数对跨音速压气机转子性能的影响

为了研究雷诺数对跨音速压气机转子性能的影响,基于NUMECA流场仿真软件对NASA设计压缩机进口级转子37进行气动研究.对比分析了不同进气压力下,Rotor37总体气动性能和内部流动细节.不同入口压力对应不同雷诺数.结果 表明,在满足几何不变,压比不变,转速不变,入口总温不变的条件下,雷诺数进入自模化区后,基本可以忽视...     

叶片数对双吸泵性能的影响研究实验

为掌握叶片数对双吸泵工作性能的影响,以S型双吸泵模型为基础,通过改变叶片的数目获得了四种叶轮水力模型。基于SIMPLEC算法、标准湍流模型和雷诺时均的方程作为流动控制方程,通过FLUENT仿真软件分别对叶片数为4、5、6、7四种双吸泵模型进行数值模拟。通过对比分析仿真结果,得到了叶片数对双吸泵性能的影响规律,为水泵设计者合理选取叶片数提供有益参考。     

机匣处理对轴流风机性能影响的数值研究

为研究机匣处理对通风机气动性能的影响,以OB-84型动叶可调轴流风机为对象,基于Fluent对不同机匣处理方案下的风机性能进行了三维定常数值模拟。研究表明:不同机匣处理方案对风机性能均有明显影响,设计工况及大流量下全压和效率均有所提升,小流量下则与之相反;机匣处理改变了吸力面与压力面的静压分布,叶顶泄漏流减轻,叶片中上部通流能力增强,做功能力增加;对比各种开槽结构,圆形槽结构提升风机性能最为明显。     

叶片曲率半径变化对离心泵叶轮水力性能的影响

为了探究叶片曲率半径变化对离心泵叶轮内部流动特性以及对叶轮水力性能的影响,采用基于RNG k-ε湍流模型对某型号离心泵进行定常数值计算。在原模型的基础上,将叶片出口角在17°～23°区间内进行变化以改变叶片中后部的曲率半径大小,并在分析叶轮内速度场和压力场变化的基础上探讨叶轮水力性能发生变化的原因。结果表明：减小叶片出口角,能够有效地减小叶片中后部的曲率半径,但对叶轮扬程减小的幅度有限,最低扬程仅比原模型计算值减小了0.43%;而叶片中后部曲率半径的减小,能够有效地减小叶片两侧压差,从而进一步降低叶轮的轴功率,最小轴功率比原模型计算值降低了1.12%,最终可使叶轮的水力效率提高0.61个百分点。     

后置导风锥对轴流风机性能影响的研究

本文以一款消防轴流风机为研究对象,基于对风机尾部流场的改善提出在风机尾部加一直线型导风锥结构,并分析了加后置导风锥对轴流风机的气动性能的影响。采用CFD方法对加导风锥前后的轴流风机整机模型进行了稳态三维流场计算,并对数值模型进行了实验验证。对比分析了风机尾部流场的变化,结果表明:导风锥能有效改善尾部流场的涡结构,降低流动损失,风机的全压和全压效率都有明显的提升。     

径向间隙对涡旋膨胀机性能的影响

建立了一种涡旋膨胀机的三维模型,利用Pump Linx流体计算软件,模拟和分析了不同径向间隙对涡旋膨胀机性能和涡盘受力情况的影响。结果表明,径向间隙增加0.15mm时,涡旋膨胀机的输出功和扭矩的平均值分别减小4.48%和3.35%,涡盘所受的压力则会增长3.79%;径向间隙每增长0.05mm,涡旋膨胀机入口平均质量流量增长19.57%;径向间隙从0.042mm增长到0.192mm,涡盘所受径向气体力大小从100N减小到0N再增加到100N,其方向发生改变,并在主轴转角为225°附近出现最大值,而切向气体力大小变化则相对不明显,但波动加剧。     

巷道支护不同参数对锚杆性能的影响分析

针对煤矿工作面巷道支护效果差,采用数值模拟分析方法,以某矿5107工作面为研究对象,建立数值模拟模型,分析不同锚杆间排距、锚杆直径和长度的支护效果,确定巷道锚杆支护的最优参数,设置监测点,分析不同预紧力下巷道表面的位移量和速度、巷道顶板离层以及锚杆受力情况.结果表明:随着预紧力的增大,锚杆的支护性能得以提升,确保了矿井的安全开采.     

磨粒排布对加压内冷却砂轮磨削性能的影响

考虑磨粒排布方式对砂轮磨削效率和性能有重要影响,设计制备磨粒无序和有序排布的加压内冷却砂轮,利用砂轮表面形貌检测和图像识别技术,建立砂轮磨削GH4169高温合金的三维有限元模型。采用不同磨粒排布的砂轮开展磨削GH4169高温合金的实验研究,对比分析磨削力、磨削温度、加工表面粗糙度以及表面微观形貌,研究磨粒无序和有序两种排布方式对砂轮磨削性能的影响。结果表明:对于加压内冷却砂轮而言,相对磨粒无序排布,磨粒有序排布方式能获得更优良的加工表面质量,磨削力、磨削温度和表面粗糙度均降低,且工件表面形貌更加规则完整。     

打磨修理对跨声速压气机性能的影响研究

为了控制航空发动机压气机叶片损伤继续发展,通常采用孔探打磨进行修理.为研究其带来的影响,选取跨声速压气机Rotor37为研究对象,构建了不同叶高的叶片前缘打磨修理模型,采用数值模拟方法,研究了打磨修理对跨声速压气机气动性能的影响,结果表明:叶片前缘打磨修理使压气机整体性能下降,压比减小,效率降低,使堵塞点流量减小,而对...