有压管道孔板局部阻力相邻影响系数研究

为获得有压管道孔板局部阻力相邻影响系数的计算公式,采用标准κ-ε紊流模型模拟有压管道内设置单个以及结构参数相同的两个孔板时的管道流动,通过计算值与实测值的对比,选出最优网格划分方案和模型参数。对Re＞137 870时有压管道中两孔板局部阻力相邻影响系数随孔板孔径比、厚径比及相对间距的变化关系进行了数值模拟试验,应用量纲分析法和数值分析法,推导出两孔板相邻影响系数计算公式,并采用相邻影响系数修正了局部水头损失计算公式,对修正后的公式进行检验。结果表明,当孔板相对间距LS/D＜8时,修正后的公式计算值与实测值的最大相对误差为8.33%,而未修正的叠加计算值与实测值的最大相对误差达86.03%,当孔板相对间距LS/D≥8时,按照传统方法计算两孔板产生的总局部水头损失精度更高。     

基于流-热-固单向耦合计算的LNG船用蝶阀流动及结构改进设计

以超低温蝶阀为研究对象、LNG液化天然气（Liquefied Natural Gas,LNG）为流体工质,利用Solidworks软件对蝶板的结构尺寸进行参数化处理。基于计算流体力学数值模拟技术,利用Ansys软件对蝶阀开展流-热-固单向耦合计算分析,计算90°~10°不同蝶阀开度下蝶板的流量系数,及蝶阀开度10°下不同蝶板结构参数对蝶阀流通性能、蝶板位移及应力行为的影响。计算结果表明：减小蝶板厚度可以显著增强蝶阀的流通性能,降低蝶板所受最大应力;降低轴颈厚度对蝶阀流通性能提升效果较弱,但可以有效降低蝶板所受最大应力。     

流量公式中流量系数与速度系数关系的改进

在汽轮机通流部分流量的计算占有很重要的作用,而公式中流量系数是一个非常关键的参数,流量系数对流量的精确度影响很大。文中针对传统流量公式中流量系数与速度系数之间关系的不准确性,对两者之间的关系进行了修正,使流量系数和速度系数的求解更加细化,通过推导找出了一个修正系数,使二者关系得到了改进,使得流量的求解值更加精确。     

气液双相流体的双参数流量测量

本文首先对气液混合物流量和含气率的双参数测量的重要性和研究现状作了简要评价。作者在试验中使用串联的椭圆齿轮流量计和孔板,试验用工质为空气-水混合物。在本研究报告中,得出了根据椭圆齿轮流量计读数和孔板压差即能分别得出气体和液体流量的关系式,计算值与试验数据相比,气流量的均方根误差为2.9％,液体流量为4.4％。     

锅炉水冷壁节流孔板结构对结垢的影响及其优化

针对超超临界锅炉水冷壁节流孔板结垢问题,建立了节流孔板的数值计算模型,分析了结垢的主要原因以及孔板结构参数对结垢程度的影响．在大量数值计算的基础上,采用BP人工神经网络建立了孔板结构参数与结垢程度之间的关系模型并采用遗传算法进行结构优化,得到节流孔板的最佳结构参数．结果表明：节流孔板处压力突降造成磁性氧化铁的析出并沉淀是节流孔板结垢的主要原因;节流孔板的入口倒角、出口倒角、孔径和厚度等结构参数对孔板壁面附近的最大压降幅度和孔板节流效果的影响不同,孔板的厚度越小越好,出口倒角对结垢几乎没有影响,而孔板的孔径和入口倒角对结垢程度影响较大;得到的最佳孔板尺寸参数为孔径9．54mm,入口倒角35°。     

超临界二氧化碳再压缩再热火力发电系统关键参数的研究

针对含分流再压缩和一次再热的超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统,建立了其数学模型,并用Fortran语言编制了计算程序.通过详细计算,深入分析了分流系数、主压缩机出口压力、主压缩机入口压力、透平入口温度等关键参数对循环效率的影响.结果表明:随着一次工质温度或二次工质温度的升高,循环效率线性升高;但由于超临界二氧化碳物性的特点以及高、低温回热器最小换热温差的约束,主压缩机出、入口压力和分流系数等参数对循环效率的影响均非单调变化,这与传统的蒸汽朗肯动力循环完全不同;超临界二氧化碳动力循环系统存在最优的压缩机出、入口压力和分流系数的耦合关系,使得该系统的循环效率最高.     

基于主蒸汽流量的抽凝供热机组宽负荷滑压优化研究

为提高某超临界抽凝供热机组的运行经济性,分析了供暖期热负荷、背压等因素对传统机组负荷—主蒸汽压力滑压曲线适用性的影响。针对该抽凝供热机组,通过宽负荷滑压优化试验,给出了以主蒸汽流量为自变量的滑压优化曲线,在此基础上提出了在线计算主蒸汽流量的模型。试验结果表明：不同负荷下计算的通流系数基本为一定值,符合理论分析;不同通流系数下,计算主蒸汽流量和试验主蒸汽流量之间的相对误差均不超过1%;该模型计算的主蒸汽流量与试验值吻合度较高,能满足滑压运行的在线实时控制。     

浑河闸流量测量自动化管理系统设计与实施

介绍了浑河闸流量测量自动化管理系统设计与实施方案。针对该工程河道宽阔、闸门数量多、流量测量困难、预算资金紧张的实际情况,采用闸门水位—开度—流量关系算法,选择典型测流断面,引入UF-911多声路超声波流量计进行参数率定,应用EC2000专业流量监测管理软件绘制闸门流量系数曲线,计算得到各个闸门的实时流量。该方案的设计与实施是对河道宽阔、闸门数量多的平原河道型控制工程的自动化流量监测进行的一次完整的尝试。     

锥形孔板流出系数的研究及其在测量中的应用

通过对孔板流量计进行管内流动数值模拟,找到了孔板流出特性较差的原因。为了得到较好流出特性的孔板,笔者设计了3种不同入口锥角的锥形孔板,通过管内模拟结果得出锥形孔板流出系数随着入口锥角的减小而增大,但增大趋势递减。最终根据模拟得到的理想孔板设计了实物节流件,分析了实验结果和模拟结果的流出系数值产生偏差的原因。并将此种改进孔板应用到实际流量测量中。     

二次空气系统中轴向旋转孔流阻特性的数值研究

通过计算流体动力学(CFD)研究了燃气轮机二次空气系统中轴向旋转孔的进口圆角比、长径比、压比和进口气流冲角对轴向旋转孔流量系数C_d的影响。计算结果表明,当孔的进口圆角比r/d0.2时,孔圆角的变化对流量系数影响显著;长径比、压比对进口有/无圆角的孔的流量系数影响规律不同,长径比越大时进口气流冲角对流量系数的影响越小;进口圆角比也会影响进口气流冲角对流量系数的影响规律。依据数值计算结果,对典型的旋转孔流量系数估算公式进行了修正,提高了经验公式的计算精度。     

几何参数对气膜孔流量系数的影响

在燃气轮机涡轮叶片的冷却设计中,气膜孔的流量系数是最关键的参数之一,它会影响气膜的实际冷气流量和气膜冷却效果.使用数值计算方法研究了孔倾斜角、孔复合角、长径比、孔入口圆角、孔出口圆角等几何参数对气膜孔流量系数的影响.提出了一种基于选定基准工况的气膜孔流量系数的关联式,该关联式将这些几何参数的影响考虑在内.与文献中试验数...     

增压锅炉大容量蒸汽机械雾化喷油器的设计及试验研究

对某船用增压锅炉大容量蒸汽机械雾化喷油器的设计进行了详细的探讨,采用几种流量系数修正算法对喷油器进行了验证性计算,并将结果与其流量特性试验研究结果进行对比分析,结果表明:应用流量系数μk j=0.405A-0.75k修正方法,计算结果与试验标定结果最大误差为1.8%,该修正方法可以应用于船用蒸汽机械雾化喷油器的设计计算。     

气动参数对气膜孔流量系数的影响

使用数值计算方法研究了压比、内流马赫数、外流马赫数、吹风比、速度比等气膜冷却设计中常见的气动参数对气膜孔流量系数的影响。基于数值计算结果,提出了一种气膜孔流量系数的计算关联式。与文献中试验数据的对比表明,该关联式精度较高,可以为涡轮叶片冷却设计提供参考。     

热线式空气流量计的研究

热线式空气流量计是测量空气质量流量的一种重要工具。本文设计了一种广泛应用于电控发动机的热线式空气流量计。介绍了热线式空气流量计的理论依据、基本原理、设计和使用方面的问题 ,还对恒温反馈控制和温度补偿作了说明。在电控喷射发动机的汽车上作进气流量检测时 ,不用对进气压力和温度的变化作修正 ,因为它直接测得的是质量流量 ,在用作通用流量计时 ,应对测量区作线性化处理。     

弯管特性及其在流量检测中的应用

分析了流体流过弯管时的动力特性,弯管的结构参数对流量测量的影响以及弯管流量计的实用性和可靠性。     

空气物理参数对电厂风量测量的影响

针对火电厂风量测量问题,研究温度、压力和相对湿度对电厂风量测量的影响.结合云南某电厂300 MW锅炉的风烟系统,计算了各测点的温度、压力修正系数以及冷热风混合不均对磨入口风量造成的最大偏差值,分析了不引入相对湿度修正对于冷、热风流量测量可能造成的偏差.结果表明,准确测量风量需要合理引入温度、压力及相对湿度修正.当风温不高于50 ℃时,不引入相对湿度修正将使云南该厂风量测量产生0～3%的偏差.     

自然吸气式CNG发动机主充模型的研究

为了准确预测自然吸气式压缩天然气(Compressed Natural Gas,CNG)发动机的空气流量,基于汽油机进气系统平均值模型,构建了CNG发动机的主充模型。根据CNG发动机进气系统的实际工作环境,引入了温度修正系数、体积修正系数、燃气量修正系数等参数,计算了不同工况下CNG发动机的空气流量。通过CNG发动机台架试验,测量了不同转速、不同进气歧管压力下的空气流量;对比分析了空气流量的计算值和试验值的方法,评估了模型的预测性能。结果表明,所建立的主充模型能较好的预测不同转速下空气流量随CNG发动机进气歧管压力的变化规律,空气流量的预测值与实验值的最大误差小于3%,模型具有较高的预测精度。     

燃机余热利用的超临界二氧化碳循环发电系统

结合超临界二氧化碳物性分析、工质在主设备工作过程,讨论了主设备中工质的基本状态。根据燃机余热烟气特点,建立了余热利用的超临界二氧化碳循环发电计算程序,分析了简单循环、再压缩循环、复合简单循环、复合再压缩-简单循环4种循环布置下的系统稳态参数、效率以及净输出功。研究表明:透平入口工质压力越高,透平出口工质的温度越低,工质携带热量的利用越充分;压缩机入口温度应尽量接近临界点(31.1℃)、压力需稍高于临界点(7.4 MPa),可保证压缩机出口温度较低、工作状态稳定、单位工质流量的功耗小。随热源最低温度的下降,系统所获得净功以及实际效率均能得到一定的提升,通过叠加方式实现的烟气分级利用可以显著提高燃机余热利用的超临界二氧化碳循环系统效率和净功。     

超临界CO2径流透平一维计算模型的研究

透平作为循环输出功部件，是超临界二氧化碳(SCO₂)布雷顿循环的核心部件之一。本文通过与美国Sandia实验室SCO₂径流透平实验数据对比，确定了高精度数值模拟计算模型-SST(Extended wall function)湍流模型。并以此为据，针对SCO₂布雷顿循环径流透平，对比数值模拟结果重点分析了冲角损失、转子通道损失与间隙泄露损失，确定了适用于SCO₂工质的损失模型组合。其中冲角损失选择Wasserbauer-Glassman模型，最佳冲角计算选用Chen的滑移模型；转子通道损失选用CETI模型，间隙泄露损失选用Jansen模型。根据选用损失模型对高压级和低压级两种工况的透平进行多工况流量和等熵效率预测并与数值模拟结果对比。结果表明：高压级透平最大偏差不超过2.4%和1.5%,低压级透平最大偏差不超过2.1%和1.2%。     

湿蒸汽喷管流量系数的研究及在其透平通流计算中的应用

本文在全面详细分析、评价前人工作的基础上,对湿蒸汽透平喷管的流量系数问题进行了新的研究尝试;根据过饱和蒸汽的凝结理论和湿蒸汽两相流基本原理,研制了一个常规电站及核电站透平湿蒸汽级喷管流量系数的计算程序,从而有可能对以往应用着的流量系数作出重要修正.借助于正交试验法,对影响流量系数的众多因素进行了全面分析,最后以主要因素为变量,绘制了一套较准确,能方便地应用于工程实际的流量系数曲线图.本文的计算结果与前人的经验数据和实验数据作了对比。本文的实验数据与计算结果吻合良好.结合实例,讨论了将新的流量系数曲线图应用于透平级通流计算的具体方法;并对用文献[1,2]所给的流量系数曲线图与用本文的流量系数曲线图所得的计算结果进行了分析和评价。