气体机迷宫式油气分离器分离效率的试验研究

针对一款六缸天然气气体机新产品,进行了内置迷宫式油气分离器选型、设计和试验研究。在全负荷、标定转速工况下,油气分离器内部温降约为7℃,相同窜气量时闭式迷宫分离器内部的温度要比开式的低约5℃。分离器的内部压力随窜气量的增大而增大。分离效率随着窜气量的增大而增大,在180L/min时闭式和开式系统都达到约87%的分离效率,而流量小于180L/min时闭式分离系统的分离效率比开式分离系统最高可高出约10%。试验结果表明:分离器内部隔板和挡板结构尺寸和安装距离的优化组合、窜气量的大小、开式油气分离通风系统或闭式油气分离通风系统方案的选择都是影响油气分离器分离效率的关键因素。     

曲轴箱通风系统油气分离器的性能研究

对1台直列4缸汽油机的曲轴箱通风系统进行了窜气流量和窜气中机油含量的试验研究。应用CFD分析软件Fluent研究了气缸盖罩中迷宫式油气分离器的流动特性,分析最大窜气流量(15 L/min)和最大扭矩(160 N·m)工况点下油气分离过程的速度场、压力场和分离效率。研究结果表明:该油气分离器的多孔过滤板与挡板配合结构在最大窜气流量工况点下能够获得75%以上的分离效果,并且达到50%分离效率时,油滴颗粒的直径小于1.0μm,从而保证对于不同直径范围的油滴颗粒均具有可靠的分离性能。     

天然气新型气液分离器性能试验研究

为了解决天然气含有饱和水汽和少量烃降低输气效率、堵塞管线和设备等问题,利用旋风子、稳流元件、叶栅式分离元件、折流板式分离元件组合成新型天然气分离器。利用相位多普勒粒子分析仪对新型天然气分离器进出口粒子粒径与液态水含量的进行对比测试,以研究新型分离器的分离效率。结果表明:新型分离器具有良好的气液分离作用;在流量为10～64 m~3/h时,分离器的分离效率成抛物线形式,在33 m~3/h时分离器的分离效率降到最低值95.16%,主要原因是流量在33 m~3/h时,试验气液混合不均匀,导致内部流态紊乱,以至于试验测得分离效率相对偏低;在流量为10 m~3/h时分离器分离效率最高,为99.29%;分离器对该进口条件的气体中雾状液粒有较高的分离作用,且可以明显降低分离器出口气体中液粒的平均粒径;从进口到气相出口压力逐渐降低,总压降为950 Pa;流动区域速度梯度大不利于气液相分离,流动掺混会导致分离效率降低。     

重力式油气水三相分离器工艺设计研究

本文针对如何提高卧式三相分离器的分离效率这一问题,对油气水三相分离器的设计进行了研究,结合油水分离的难点,给出了设计和计算油水分离设备时的要点。分析表明,在设计三相分离器时,针对不同的油水混合物,需要综合考虑液滴沉降、液滴的大小和停留时间对多相流动的影响。此外,还需要通过增加内件来提升油水混合物的分离效率。同时,分析了油水分离器内部构件对油水分离工艺的影响以及聚结板的工作原理,并给出了聚结板的设计及工程应用的选择依据。     

地面旋流油水分离器的结构优化

地面旋流油水分离设备对勘探评价井产出原油的准确计量、原油的回收及返排污水的高效处理具有重要意义,其结构参数对油水分离效率产生巨大影响。为获取旋流油水分离器的最优结构组合,基于计算流体力学的离散相模型对分离器内油水两相的三维湍流强旋流场进行数值模拟研究,以油水分离效率为判断标准,分析各关键结构参数对分离效率的影响规律,采用正交试验方法,优化设计分离器的结构尺寸,并进行现场试验。研究结果表明:油水分离效率随着进液口直径和圆锥段角度的增大先增大后减小,随着排油口直径的增大逐渐减小,随着圆柱段长度的增大逐渐增大;最优结构参数组合为圆锥段角度α=11°,进液口直径D1=12mm,排油口直径D2=3mm,圆柱段长度L=70mm。现场试验表明,该旋流油水分离设备体积小、处理量大、使用方便,可高效分离油气井返排液中的原油,实现原油的精确测量,对合理的勘探开发方案的制定具有重要意义。     

应用正交试验法进行惯性粒子分离器结构优化

采用正交试验的原理和数值模拟方法对某一惯性粒子分离器进行了试验和模拟,研究了惯性粒子分离器结构参数对粒子分离器分离效率以及总压损失的影响。由正交试验设计方法得到了粒子分离器的优化结构,结果表明:与原模型相比,优化后模型气固分离效率有了明显的改善,尤其是对于小粒径颗粒,在进口速度40 m/s的工况下,当粒子直径为20μm时,分离效率由76.5%提升至99.55%;而对于30μm颗粒,则可以实现全部分离的效果,对于其它工况和粒径情况,气固分离效率也有不同程度的提升。     

带加速段的卧式旋风分离器的数值模拟及工业应用

带加速段的卧式旋风分离器具有体积小、结构简单、造价低、分离效率高等优点,为了解其工作机理,应用Fluent软件,采用雷诺应力模型模拟气相流动、离散相模型模拟颗粒运动轨迹,同时计算并给出了加速段出口速度为25.46 m/s时,粒径为1μm、5μm、10μm和30μm的颗粒运动轨迹,结果表明该分离器对细小颗粒具有一定的分离效率,与实验吻合良好。最后应用Fluent软件对实际应用的卧式旋风分离器进行了数值模拟,在不考虑物料循环的条件下,该分离器分离效率为85.8%,分离效率较高。     

轴流式旋风分离器结构与分离特性数值模拟

依据轴流式旋风分离器的基本结构建立分析模型,通过CFD-DEM耦合计算获得运行时内部流场主要参数以及颗粒分布,提取了影响分离性能的主要结构参数,研究其在不同粒径、不同进口速度下与分离效率和压降的关系,并给出了分离效率与各参数的拟合关系式。结果表明：叶片出口角和排气管直径对轴流式旋风分离器的分离效率有显著影响,随着叶片出口角减小,静压逐渐增大,切向速度增大,同时分离效率提高;排气管直径增大,静压减小,当其为分离器筒体直径的0.6~0.7倍时分离效果最好;流速为20 m/s时,对4 μm的颗粒分离效率可达到92.3%,10 μm及以上颗粒可实现100%分离;并使用加权方法给出了在粒径dp≥4 μm,进口风速为4~20 m/s的工况下适用的分离效率计算模型。     

微颗粒涡流管惯性分离特性数值模拟

微颗粒摄入对燃气涡轮关键部件产生侵蚀、沉积等问题,严重危害其可靠性与安全性。提出了一种阵列涡流管分离装置,建立了气-粒两相流耦合计算模型,考虑颗粒碰撞和流体相对颗粒作用力,通过分析涡流管内部流动特性、颗粒运动轨迹等,研究了涡流管分离器分离机理,并对比了两种排尘结构对颗粒分离效率的影响。结果表明:涡流管能够有效实现沙尘分离,在两种分离结构颗粒清除口截面积相等的条件下,单清除口分离效率为99.96%,流量损失为6.96%;对称双清除口分离效率为99.90%,流量损失为7.08%,单清除口结构能更快达到颗粒大量分离,减少颗粒在涡流管中的堆积,具有更好的颗粒分离能力。     

有杆泵井下油水分离系统设计

有杆泵井下油水分离系统由单作用液流泵、液一液旋流分离器和原油提升泵三部分组成。工作时,经旋流分离器分离,分离后的污水直接注入注水层,低含水原油经原油提升泵采出地面,达到了节能降耗的目的。在分析有杆泵井下油水分离系统工作原理的基础上,介绍了泵流量的理论计算公式。     

Investigation on power output of the gamma-configuration low temperature differential Stirling engines

This paper provides a study on power output determination of a gamma-configuration, low temperature differential Stirling engine. The former works on the calculation of Stirling engine power output are discussed. Results from this study indicate that the mean pressure power formula is most appropriate for the calculation of a gamma-configuration, low temperature differential Stirling engine power output.     

机舱温度对整车热平衡能力影响的研究

通过试验手段来研究对比不同的柴油机机舱内空气温度对整车热平衡能力的影响,再结合理论分析对试验结果加以验证以及总结出一般性规律,用来指导今后的设计配套工作.     

汽油机排放性能连续测量研究

使用AVL4000型五气分析仪连续测量了492QBW车用汽油机在多种稳定工况和启动工况下排气中有害成分CO，HC和NO的量。稳定工况试验结果表明：汽油机的转速和负荷都对CO，HC，NO排放产生影响，负荷变化对排放浓度变化的影响大于转速变化带来的影响；同时工况稳定情况下连续测量的一段时间内，各排气成分会产生一定波动，尤其是HC排放波动最大。冷启动、热启动试验结果显示，在启动过程中汽油机的CO和HC排放较高，尤其是冷启动时CO和HC排放出现峰值。     

降低柴油机NO_x排放的控制技术研究

氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一。首先论述了氮氧化物的生成机理,从生成的影响因素方面入手,对柴油机NOx排放控制技术进行分析和论述。按机内净化技术和机外净化技术分别进行了论述,提出了目前尚待研究的几个问题,展望了相关技术的发展方向。     

提高脉冲爆震发动机工作频率的实验研究

实验采用汽油为燃料,压缩空气为氧化剂,通过改善气源、点火结构以及燃油雾化效果的方法,对如何提高脉冲爆震发动机工作频率进行了实验研究．脉冲爆震发动机的最高工作频率可达35Hz,此时得到的平均推力为142．8N．测试了不同爆震频率下的爆震波压力、推力及爆震波速,所测得的爆震波压力、波速和结构接近充分发展的理想爆震波,说明已产生了稳定的、充分发展的爆震．脉冲爆震发动机的平均推力随着工作频率的提高接近线性增大．     

某4缸柴油机台架振动特性的研究

对配置3种不同压缩刚度的隔振器的某4缸柴油机进行台架振动测试,处理了测试结果,分析了柴油机振动特性,结果表明,隔振器的刚度越大,柴油机的振动越小。     

Experimental investigation of the effects of simultaneous hydrogen and nitrogen addition on the emissions and combustion of a diesel engine

Overcoming diesel engine emissions trade-off effects, especially NO_x and Bosch smoke number (BSN), requires investigation of novel systems which can potentially serve the automobile industry towards further emissions reduction. Enrichment of the intake charge with H₂ + N₂ containing gas mixture, obtained from diesel fuel reforming system, can lead to new generation low polluting diesel engines.     

一种电控共轨柴油机低温起动失效模式分析

针对一台电控共轨柴油机在冷起动过程中的起动失败,从多个方面查找、分析了可能的原因,发现飞轮转动惯量不够会使转速传感器信号变形,导致ECU误判,从而造成发动机冷起动失败。增加飞轮质量后,该问题顺利解决。     

二次燃油喷射对摩托车汽油机性能影响的试验研究

利用发动机台架试验,对二次燃油喷射技术在摩托车汽油机上的应用进行了研究。结果表明:进气道喷射式摩托车汽油机存在附壁油膜以液体形式进入气缸的现象。发动机性能与附壁油膜挥发量有直接关系,节气门开度较小时,喷油时刻推迟将导致附壁油膜挥发时间变短,从而减少附壁油膜挥发量,使发动机的功率下降、排放恶化;节气门开度较大时,机体温度较高、进气流速较大,改变喷油时刻对发动机动力及排放性能基本无影响;膨胀冲程喷射燃油所占比例较大时,附壁油膜挥发量较大,发动机动力性能较好。     

混氢体积分数对汽油机性能影响的试验研究

在一台加装了电控氢气喷射系统的发动机上就过量空气系数为1.1时进气混氢体积分数对发动机性能的影响进行了试验研究。在发动机转速为1 400 r/min的条件下,调整了氢气的喷射脉宽,使氢气占进气的体积分数依次为01、%、3%4、.5%和6%。试验结果表明:混氢后发动机制动热效率升高,在混氢体积分数为6%时,发动机制动热效率比纯汽油机时平均提高14.53%;滞燃期与快速燃烧持续期缩短;缸压峰值增加,缸压峰值位置所对应的曲轴转角提前;发动机循环变动降低。在混氢体积分数较小时,CO排放随混氢比的增加而减少,但混氢体积分数为6%时的发动机CO排放有所升高;混氢后发动机HC排放减少,但NOx排放有所增加。