回路型脉动热管稳定运行传热模型的建立及分析

建立了简单回路脉动热管稳定运行的传热模型,分析影响稳定传热热阻和传热功率的主要因素。结果显示,回路脉动热管的传热热阻可分为冷却热阻和循环热阻,其中冷却流速、冷却面积和冷却段长度占总长度的比例,是影响冷却热阻的主要因素;热源温度和充液率是影响循环热阻的主要因素;冷却温度对传热热阻影响很小。对空气冷却式回路脉动热管,提高冷却面积、冷却段长度比例和冷却流速,提高热源温度、降低冷却温度,提高充液率都可提高传热功率,其中前3个因素是提高传热功率的最佳途径。稳定运行时,传热功率的充液率范围为10%～80%,且随充液率增加,传热功率略有增加。     

ZA80—34003型耐酸泵的改造

迁安化肥公司脱盐水站的升压泵为ZA80—34003型耐酸泵，其作用是将低压水流增压，给反渗透膜提供良好的运行条件，并提高给水压力，以克服进水的渗透压，达到渗出淡水的目的。其设计参数：流量159m^3／h、扬程170m、功率160kW、转速为2950r／min。该泵自投入使用以来，由于受反渗透装置回收率的限制，膜入口压力控制得较低（1．1—1．2MPa）。为此，操作时开启泵旁路管道以减小膜入口压力。运行中发现该泵轴承损坏频繁，根本不能正常运转，经过逐步摸索，不断对其改造，取得了较好的效果，基本上保证了生产需要。     

第三流体冷却循环参数分析

以采用再生冷却的液氧煤油火箭发动机的相关参数为依据,考虑温度和压力对冷却剂物性的影响、冷却通道内液态冷却剂流动的压力损失和冷却剂在两相区与单相区的传热差别,利用Fortran编程软件调用Nist Refprop数据库的流体物性,对以水为第三流体的第三流体冷却循环进行传热计算,得出冷却通道入口压力在2~8MPa内各个压力下水的流量范围,并且入口压力越高,水流量越小,而在各入口压力和冷却剂流量下火箭发动机壁温和热流密度不仅在喷管喉部出现峰值,在两相区内也会出现峰值。通过对涡轮泵和冷凝器的质量分析以及循环的效率分析,得出循环在最高效率时,冷却通道入口压力最小,冷却剂流量最大;循环的总质量和冷凝器的质量最小时,冷却通道入口压力最大,冷却剂流量最小;第三流体泵的质量最小时,冷却通道入口压力和冷却剂流量最小。     

水环真空泵发热量的测定

以2BV6110型水环真空泵为研究对象,探讨了以水环真空泵作压缩机时,不同进出口压力条件下水环真空泵的发热量。研究结果表明,不同的进出口压力对水环真空泵的发热量有不同的影响。当泵进口压力为常压、出口压力为10 k Pa和30 k Pa时,泵的发热量都为泵总功率的23.27%;当泵进口压力为-7 k Pa、出口压力为30 k Pa时,泵的发热量为泵总功率的34.73%。     

铝溶胶装置冷凝器冷却水循环系统改进

铝溶胶装置反应釜所用冷凝器为搪玻璃磉片式冷凝器，主要是用来冷却生产过程中产生的大量氢气及回流水蒸气的设备，由于装置冷凝器和反应釜夹套冷却水都来自催化剂厂的循环水系统，在经过换熟后又排入循环水系统，而循环水流量及压力不平稳，水质脏，导致冷凝器冷却效果差，且碟片冷凝器流径很小，在反应温度高时不能及时排压，造成反应釜憋压甚至喷料的情况，存在安全隐患。且碟片冷凝器寿命短，碟片涂瓷层要求压力小（〈0．25MPa），压力过商会脱瓷，脱瓷就得更换，否则堵塞流径，设备维修率高，本文针对这一问题进行研究，提出了改进方案，并于2009年4月应用于实践，取得了实际效果，节约了维修成本，改善了冷凝器的换热效果。     

环境温度对压力传感器零点漂移影响研究

在金刚石的合成过程中借助工控机控制各种合成参数,而各种参数的采集是通过传感器来完成的。其中压力传感器易受温度变化影响而增加测量的误差。为了研究环境温度对压力参数的影响,我们对压力传感器进行持续的加热和冷却来测定实际压力和设定压力的差值变化趋势。通过反复的研究发现当环境温度升高时,合成的金刚石产量降低且显示压力值高于实际压力值。相反,金刚石产量提高,实际值高于显示值。     

高热流条件下过冷沸腾流动阻力特性试验研究

过冷沸腾在高热流冷却场合得到了广泛的应用,如聚变堆偏滤器冷却、压水堆堆芯冷却。其中,过冷沸腾流动阻力是换热系统设计的关键内容之一。试验研究了高热流条件下竖直通道内水的过冷沸腾流动阻力特性,试验段为内径6 mm、长径比44.4的不锈钢圆管。试验参数范围:热通量7.5～12.5 MW/m~2,质量流速6000～10000kg/(m~2·s),系统压力3～5 MPa,进口流体温度80～200℃。分析了质量流速、热通量、压力、沸腾数、Jacob数等参数对阻力的影响。结果显示,过冷沸腾流动阻力随着热流及质量流速的增加而增加,随压力增加而减小。将试验数据与文献中的经验关联式作对比,结果表明各关联式的预测误差较大,主要归结于拟合参数及工作流体的差异。研究发现管径尺寸效应也是影响阻力的一个因素,为此在前期成果的基础上,提出了一个添加管径因素修正项的经验关联式,该关联式的预测误差在±18%范围内。     

尿素合成双塔串联工艺

在尿素合成工艺中，影响转化率的因素，分别有合成压力、合成温度、物料返混程度、生产强度、停留时间以及水碳比和氨碳比。 通过分析这七大影响因素可得知，增大反应容积、保证停留时间、减少返混优化操作工艺有利于提高转化率；而在减少返混中可采取如增加塔盘数、采用高效塔盘、提高流速形成活塞流、减少高径比等措施来实现，以上几种方法通过实践，塔盘数量增加多了效果并不明显。     

除氧水供水调速运行综合效益分析

为了解决轮胎硫化水压力波动大、泵压高、耗电高等诸多问题,决定将除氧水供水系统改用变频调速。文中通过理论推导得出结论:采用变频调速后节约的功率等于阀门节流功率和泵的损失功率之和。且压力波动范围控制在±0.04MPa之内,原来常年开两台泵,现在只需开一台就可满足生产需求。采用变频控制后经济效益显著。     

等壁温下平行微通道内层流换热的数值模拟

采用数值仿真的方法,模拟了矩形微通道内层流流动换热过程,使用的工质为去离子水。模拟结果揭示了以下结论:矩形微通道侧面的面积热阻会显著随流速而变化,在整体范围内,面积热阻会随流速的增加而减小,且减小的幅度会越来越小。微通道内流体流速的设置还因考虑到泵的承受能力,若流速过高,对泵性能的要求也会提高,因此流速的设置要综合考虑面积热阻和泵的性能。微通道的横截面积尺寸对微通道性能的影响不大。当微通道长宽比为1时,阻力系数最小。     

R134a/R23-DMF溶液气泡泵输送性能实验

搭建了气泡泵输送性能实验装置,对提升管管径为6、8、12 mm的气泡泵输送不同R134a/R23-DMF浓度溶液的性能进行实验研究。结果表明,在相同制冷剂浓度情况下,三种管径气泡泵的气相流量随着输入功率的增加均呈线性增加趋势,液气比随着气相流量的增加均呈现反向趋势,发生温度随着输入功率增加而线性升高,而输入功率对于系统压力的影响较小。在不同制冷剂浓度情况下,R134a/R23浓度对液气比的影响不明显,但对系统压力影响很大,R134a/R23浓度的增加使得发生温度有微小的升高。8 mm管径气泡泵液气比和稀溶液流量变化幅度居中,而气相流量变化范围最宽,发生温度最低,比较适合用于扩散吸收制冷系统。这些实验结果对扩散吸收制冷系统的气泡泵设计具有重要参考价值。     

提高LYJ型氯压机运行效率的探讨

分析了氯压机低效率运行的原因，认为这是氯压机进出口压力控制不协调造成的，提出的改进措施是在氯压机进气口之前增加1台离心风机。改造后，氯压机泵效由原来的42％提高至60％，单台氯压机处理能力提高到2．4t／h。对于5．3万t／a生产能力的氯碱装置来说，每年可节省费用36．7万元。     

采用泡沫复合相变材料的电子元件热控制单元数值仿真

将相变材料(PCM)应用于移动电子设备热控制单元(TCU)是一种极为理想的被动式热设计方案,但因PCM导热率低,TCU热性能较差,需强化PCM的导热以提高TCU的热性能。对填充泡沫复合相变材料(FCPCM)的TCU建立了二维数学模型,并对TCU的热性能进行了计算分析。其中,FCPCM的传热模型考虑了空穴的影响;PCM相变过程采用等效热容法求解。对填充FCPCM的TCU设计和加肋设计进行了比较分析,此外,还分析了泡沫孔隙率、热源功率以及泡沫骨架材料对TCU热性能的影响。结果表明,填充铝制FCPCM极大提高了TCU的热性能,可以很好地满足电子元件热控制设计要求。     

高热流条件下过冷沸腾流动阻力特性试验研究

过冷沸腾在高热流冷却场合得到了广泛的应用,如聚变堆偏滤器冷却、压水堆堆芯冷却。其中,过冷沸腾流动阻力是换热系统设计的关键内容之一。试验研究了高热流条件下竖直通道内水的过冷沸腾流动阻力特性,试验段为内径6 mm、长径比44.4的不锈钢圆管。试验参数范围：热通量7.5~12.5 MW/m²,质量流速6000~10000 kg/(m²?s）,系统压力3~5 MPa,进口流体温度80~200℃。分析了质量流速、热通量、压力、沸腾数、Jacob数等参数对阻力的影响。结果显示,过冷沸腾流动阻力随着热流及质量流速的增加而增加,随压力增加而减小。将试验数据与文献中的经验关联式作对比,结果表明各关联式的预测误差较大,主要归结于拟合参数及工作流体的差异。研究发现管径尺寸效应也是影响阻力的一个因素,为此在前期成果的基础上,提出了一个添加管径因素修正项的经验关联式,该关联式的预测误差在±18%范围内。     

内联式脱液器分离性能的实验研究

以空气-纯净水为实验介质,采用称重法和控制变量法对自制的内联式脱液器的脱液性能进行了实验研究,分析了入口流速和含液量对分离效率及压力损失的影响. 结果表明,在入口流速不变的条件下,分离效率随含液量增加而增大,含液量超过一定值后,随含液量增加而下降,该定值随速度增加而增大;含液量对压力损失影响不大. 分离效率和压力损失均随入口流速增大而增加,液滴粒径为50~80 mm、入口流速从14 m/s增加到22 m/s时,气液分离效率从39.17%增加到77.85%,压力损失从2200 Pa增加到3400 Pa. 所设计的内联式脱液器脱液效果良好.     

不同蒸气压力下Marangoni凝结换热特性

在蒸气流速4 m·s^-1的条件下,通过实验研究了不同蒸气压力下纯水、纯酒精和不同酒精浓度水-酒精混合蒸气沿重力方向流过竖直铜平板表面上的凝结换热特性,并实现了实验的可视化,同时从理论上初步分析了混合蒸气压力对Marangoni凝结换热特性的影响.实验及理论分析结果表明,在相同蒸气浓度、蒸气流速和表面过冷度条件下,高压下的凝结换热强度比低压的大.且蒸气压力对凝结换热的影响因混合蒸气酒精浓度的不同而不同,在低浓度1%、2.28%和高浓度22%、51%时压力的增加对凝结换热特性的影响较小,而在中间浓度5.1%和9.8%时凝结换热系数随压力的增加明显.     

PP注射成型中的压力及熔体流动过程

讨论了聚丙烯在注射成型中充模、增密、保压、冷却各个阶段的压力变化情况和熔体流动过程，以及二者对制品成功质量的影响。认为在聚丙烯注射成型过程中，要保证制品成型质量，不应以升温的办法来降低熔体的粘度，而应以提高注塑压力和剪切速率为主。     

浅谈立磨研磨压力及其控制

研磨压力是稳定立磨运行的重要因素之一．也是影响主电机输入功率、磨机产量和粉磨效率的主要因素。研磨压力主要来源于液压拉紧装置，拉紧压力大，即研磨压力大，研磨作用强，产量高；反之，产量低。但研磨压力不宜过大，否则会增加主电机负荷，增加无用功，还可使磨内料层波动引起振动加大等。因此生产中，必须控制好研磨压力。     

高黏度齿轮泵径向力的消除

将谐波齿轮传动原理引入齿轮泵领域,提出了一种高黏度齿轮泵,分析了高黏度齿轮泵的结构及其径向力平衡的原理,对高黏度齿轮泵的径向液压力进行了分析。结果表明,高黏度齿轮泵有效地消除了齿轮泵的径向力,在下游阻力增加时,不会出现随着泵压力的增加而出现径向力变大的现象,高黏度齿轮泵的两个高压腔在一个转动周期内完成两次排料,提高了泵的输送效率和压力稳定性。     

低质量流速下超临界CO2在管内冷却换热特性

开展了低质量流速下超临界CO₂在水平直管内冷却过程的换热特性的实验研究。实验压力为p=7.5~9.0 MPa,质量流速为G=79.6~358.1 kg·m^-2·s^-1,流体温度为25.0~50.0℃。分析了质量流速、压力、流体温度对换热的影响,并引入Richardson数阐述浮升力对超临界CO₂在水平直管内冷却换热影响。实验结果表明: 传热系数随着质量流速的增加而增大。传热系数峰值点随压力的升高向高温区偏移。当质量流速较小时,传热系数峰值点出现在准临界温度之前,且浮升力作用加大,流体处于混合对流状态。将传热系数的实验值和已有的换热关联式计算值作对比后发现在低质量流速下误差较大,拟合了低质量流速工况的超临界CO₂在水平直管内冷却换热的关联式,94%的实验值和拟合关联式误差在±20%范围内。