埋地球墨铸铁供水管道柔性接口在不同轴向变形下供水功能试验

目的 研究覆土情况下埋地球墨铸铁管道在不同轴向变形下的破坏情况,确定地震作用下管道接口抗拉拔强度,以该指标作为判断管道抗震性能的依据.方法 采用T型胶圈连接直径为200 mm的球墨铸铁管道.管道埋深为0.6 m,下部铺垫0.2 m厚的砂土,左侧和右侧分别铺垫0.3 m的砂土,进行6种不同位移工况下的静载拉拔试验.结果 48 mm、52 mm、58 mm 3个工况属于小位移不漏时的工况,此时水压基本稳定;65 mm工况是微漏的工况,水压略微有下降,到0.15 MPa仍能能满足供水;68 mm是小漏的工况,水压明显下降,降到0.1 MPa仍能满足供水;68 mm工况以后是全程工况,此时已经大漏,水压迅速下降直至到0,不能满足供水.结论 球墨铸铁管柔性接口管道抗震性能较好,胶圈质量对抗震性能有重要影响,增加承插式管道的承口深度有助于提高管道的抗震性能.     

REAC出口管道结构优化的数值模拟

针对加氢反应流出物空冷器(REAC)出口管道系统的失效案例,分析出口管道系统的冲蚀机理及影响因素.以实际工况下多相流介质的物性参数为基础,对REAC出口管道进行CFD数值模拟,依据管壁剪切应力分布规律进行工程测厚,测得的冲蚀减薄量与仿真结果基本吻合,模拟冲蚀试验进一步验证了数值模拟的准确性.最后,用该方法对等径弯管和盲三通等结构进行模拟,可知采用等径弯管(DN100 mm)代替盲三通(DN100 mm),可有效提高管道的抗冲蚀能力.     

矩形并联微通道中流量分配与流动沸腾传热特性实验研究

文中通过可视化实验的研究方法,对主通道尺寸为1 mm×0.5 mm,三根支通道尺寸为0.5 mm×0.5 mm的矩形微通道进行了沸腾换热与流动特性的实验研究.采集到了温度信号、压力信号及各支通道流出的流体流量,绘制出了不同工况下的流型图和液体采出率.同时捕捉到了回流现象发生时气泡的破裂与生长,并结合气泡破裂时受力分析研究流量分配机理及回流发生的原因.最后为了更深入的研究通道内传热系数的影响机理,对局部传热系数和平均传热系数进行了对比分析.研究发现,在热流密度较低且质量流量较高的范围内,液体处于全液相状态;气泡受力对流量分配和回流有显著影响;流体温度随质量流量的增加而降低,随热流密度的增加而升高;质量流量越小在沸腾换热时单相强制对流换热系数越高;当干度一定时,换热系数随质量流量的增加而降低,随热流密度的增加而增加.     

住宅厨房卫生间机械排风下的气流组织分析

目的研究与分析在开启厨房排油烟机满足其排污要求风量条件下的室内气流分布状况,给出合理地补风口尺寸．方法运用CFD—fluent软件,采用计算流体动力学数值模拟的方法,以常见民用住宅中50m。的户型为研究对象,模拟以卧室窗户下方长、宽为1．8m×0．05m的缝隙作为进风口,厨房排油烟机作为出风口工况下的室内气流组织．结果得到该工况下室内气流速度分布图,压力分布图,速度矢量图,剖面图等等．结论主要影响排风效率的是补风口的位置与大小,当补风口设在窗下,截面尺寸为1．8m×0．05m,排风量为324m^3／h时能形成合理地气流组织,满足排风要求,有效地排出污浊气体．     

住宅室内空气污染物排放的三维大涡数值模拟

为改善自然通风方法驱除室内空气污染物的效果，对开窗换气时室内空气污染物排放规律进行了研究.采用Fluent 6.1计算软件，用大涡模拟方法(LES)对整套住宅在自然通风时室内空气污染物排放过程进行了数值模拟，根据不同的房间类型及通风口布置方式设置两种工况，得到了流场和污染物质量分数场数据.数值模拟结果表明：自然通风时流场中的回流区显著影响换气效果.与单开口房间相比，多开口房间内流速较高，回流区较小，其污染物稀释速度为单开口房间的4~10倍.将单开口房间变为多开口房间、减小和破坏多开口房间回流区可有效提高换气效果.     

大型火电机组空冷排汽管道背部加装倒角的数值模拟

直接空冷系统排汽管道的形式直接影响着各支管的流量分配和流动阻力.利用计算流体动力学(CFD)软件,在典型工况下,对某1 000MW超临界直接空冷排气管道内湿蒸汽的流场进行数值模拟,然后在排汽管道背部加装不同角度的倒角进行模拟得出最佳的倒角角度.结果表明:当管道背部倒角为30°时,分配管内流量分布较均匀,压降也有所降低.     

冷凝排风热回收新风一体机的性能优化

为优化冷凝排风热回收新风一体机的运行性能,建立冷凝排风热回收新风一体机的Simulink系统仿真模型和Simulink-M文件寻优模型,采用试验与仿真相结合的方法对机组进行变环境工况性能研究,得到机组在不同的环境温度条件下的最佳性能系数及其对应的最佳旁通新风量。结果表明:在制冷标准工况、变旁通新风量条件下,机组性能参数的仿真值和试验值的变化趋势保持一致,且最大偏差在±7.00%以内,仿真模型可以正确反应机组在运行过程中的性能变化;在机组变环境工况条件下,机组的运行性能同时受到旁通新风的温度和风量的影响;使用Simulink-M寻优模型计算可得到不同环境温度下的最佳旁通新风量的具体值,最佳旁通新风量值随环境温度的升高先增大后减小,机组使用变频风机可以达到节能的效果。研究结果为提高冷凝排风热回收新风一体机制冷工况的运行性能提供参考。     

深海双层管道温度效应分析

为了验证有限元计算结果精确性,为深海双层管道系统的有限元计算提供有效方法,本文利用ITT单元以及非线性弹簧单元来建立双层管道模型,与解析解结果进行对比。利用建立的有限元模型,对双层管道进行不均匀温度场的参数化分析,给出不同温度场工况下管道系统的轴向效应分布情况,并将分析对象设定为长度不同的2种管道体系,分别对管道系统的锚固段变化趋势和锚固点移动进行分析,得到切合实际情况的计算结果。研究表明:引入ITT单元和非线性弹簧单元建立的双层管道模型对模拟双层管道不均匀温度效应研究具有更好的精确性,证实了在不均匀温度场作用下,双层管道内外管通过对中环保持了变形的协同性。     

基于能量梯度理论的回流器入口安装角对离心压缩机性能影响研究

利用定常的三维Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras(S-A)湍流模型,对不同回流器入口安装角的离心压缩机级性能进行了数值模拟;并利用能量梯度理论对不同入口安装角下的回流器内部的流动状况进行分析,得到每一种模型的能量梯度函数K的分布。结果表明:在设计工况下,回流器入口安装角在37°附近时多变效率和压比最高;通过对不同工况下的回流器进行能量梯度函数K值分析,发现回流器内流动最容易失稳的地方主要处于回流器叶片的尾部及出口位置,且相对其他流量工况,设计工况下回流器内的流动最稳定;分析不同入口安装角回流器沿轴向不同截面的K值分布,发现在37°~46°范围内的K值最小,回流器内的流动较为稳定;同一回流器中,越靠近轮盖位置,流动越容易出现不稳定。     

两级A/O工艺处理偏高氮废水中试及其运行策略研究

采用模拟青吉污水厂两级A/O工艺的中试系统进行了4个工况的试验。结果表明,在进水COD和TN分别为600 mg/L和70 mg/L左右时,控制污泥回流比为100%,混合液回流比先后调整为200%或150%,出水TN均不会超过20 mg/L。在进水TN浓度进一步提高、进水COD基本不变的情况下,必须采取增加MLSS、提高混合液回流比和外加碳源等措施,出水TN方能不大于20 mg/L。在分析总结中试结果的基础上,提出了对应于不同进水TN的两级A/O工艺出水TN达标排放的各工况运行参数组合及其碳源投加量估算方法,可用于指导污水厂运行。     

热压对住宅厨房集中排烟道排烟能力的影响

主烟道横截面积一定时,采用数值模拟方法模拟并分析了热压对12层住宅厨房等截面排烟道系统排烟能力的影响. 结果表明:随着室内外温差的增大,热压的积极作用更明显,主烟道出口处排烟能力更高,主烟道内压力分布更趋向均匀.     

铁心电抗器气隙等效导磁面积计算

以一台实际干式带气隙铁心电抗器为例,建立电抗器的三维电磁场仿真模型,给出仿真模型内的基本假设和边界条件;采用有限元分析,计算出了不同气隙下铁心电抗器的电感值和磁路中的磁感应强度矢量图,并与部分实测数据相对比,验证了仿真模型与仿真结果的正确性.然后,以铁心电抗器的电感量为主要研究对象,定量计算在不同气隙与不同铁心直径下电抗器的电感值,给出了电感值随气隙和铁心直径的变化曲线并对其拟合及定性分析.最后,结合铁心电抗器计算公式和基本假设,推算出气隙处磁通等效导磁面积扩大系数,研究气隙等效导磁面积扩大系数随气隙和铁心直径的变化关系.所得结论可以为此类电抗器的设计计算提供一定的技术支持.     

船用智能化低速柴油机电控排气阀HIL仿真试验平台设计与实现

在RT-Flex60C型智能化柴油机WECS(WrtsilElectronic Control System)控制系统和推进控制系统基础上,采用"缸平移法"生成模拟排气阀升程信号,结合自主开发的实时仿真单元和信号采集单元,研制了大型智能化柴油机电控排气阀系统的硬件在环(Hardware In the Loop,HIL)仿真试验平台,该平台可采集伺服油轨压、排气阀升程、排气阀开启/关闭控制信号、空气弹簧压力等信号,试验结果表明,试验平台性能稳定可靠,能正确模拟真实柴油机的运行,实现了可变排气阀开启VEO(Variable Exhaust Opening)和可变排气阀关闭VEC(Variable Exhaust Closing),为研究大型智能化低速柴油机电控排气阀的特性、执行机构的性能验证以及控制系统的测试提供了试验平台。     

厨房液化气燃烧的废气扩散规律及对室内环境的影响

目的考察与分析不设抽油烟机的封闭厨房内液化气燃烧释放的废气的扩散及对室内环境的污染情况.方法运用CFD-fluent模拟软件和实测相结合的方法,建立废气的浓度和火用扩散分布的数学模型与边界条件,利用数值分析法中的有限体积法和PISO算法对厨房内废气分布的微分方程进行离散和求解,对模拟结果进行校正并与实际测试结果进行比较.结果以CO2和CO浓度为主的废气扩散模拟数据与实验数据比较吻合;火用扩散分布图形在有温度和无温度影响时变化较大.结论厨房废气扩散有其规律性、方向性和强度逆向差值性,用CFD软件对厨房液化气燃烧废气的扩散分布进行数值模拟是可行的.     

铀矿井氡排出污染的模拟计算

铀矿开采会产生大量的氡排放到大气中,对环境产生一定程度的放射性污染。本文通过建立氡气扩散模型,对矿井排出的氡的污染程度和范围进行了合理的理论估算,讨论在不同的自然条件下选择适当高度的排风口和相应范围内的重点防护区域。计算结果表明：当排风口的选取在高出周围环境20 m以上时,排风口周围氡污染的程度不高,但考虑到经济、矿山地形以及通风条件等因素的影响时,选取排风口的位置和相应的重点防护区域应作最优化分析和设计。     

Endpoint forecasting on composite regeneration by coupling cerium-based additive and microwave for diesel particulate filter

Numerical simulation has been carried out to investigate the major factors affecting the time of composite regeneration due to coupling cerium-based additive and microwave for diesel particulate f3ilter(DPF). Effect on the composite regeneration time from various factors such as mass flow rate of exhaust gas, temperature of exhaust gas, oxygen concentration of exhaust gas, microwave power and amount of cerium-based additive are investigated. And a mathematical model based on fuzzy least squares support vector machines has been developed to forecast the endpoint of the composite regeneration. The results show that the relative error of endpoint forecasting model of composite regeneration is less than 3.5%, and the oxygen concentration of exhaust gas has the biggest effect on the endpoint of composite regeneration, followed by the mass flow rate of exhaust gas, the microwave power, the temperature of exhaust gas and the amount of cerium-based additive.     

增压稀燃液化石油气发动机优化匹配

通过优化压缩比和凸轮轴配气相位,提高了增压稀燃液化石油气(LPG)发动机效率,解决了由于LPG燃烧较慢引起的发动机热效率低、排放差和排温过高等问题.使用一维仿真软件搭建了增压稀燃LPG发动机整机模型,并通过对比不同压缩比下发动机性能的仿真计算结果和台架试验结果,确定了最优压缩比.在最优压缩比下采用逐次优化方法优化排气早...     

4100QBZ发动机排气消声系统匹配研究及其声学特性分析

首先将不同容积大小的汽车排气消声器和各种不同参数尺寸的排气总管匹配成的若干组排气消声系统,并建立仿真模型.然后运用SYSNOISE软件得到其各频率下的传递损失和声压级分布,通过比较分析消声性能优劣得到了该系统的最佳匹配方案.并讨论了排气管对消声量的影响和消声器容积变化对消声量的影响.     

Investigation on mechanical exhaust of cabin fire in large-space building

A calculation model for mechanical exhaust rate in large-space building in the case of cabin fire is proposed through theoretical analysis. Full-scale hot smoke tests are then performed to study the cabin fire spreading to large-space building at different air change rates (ACH). The result indicates that under the standard prescribed ACH, the effective air heights in the large spaces are respectively 6, 4 and 2 m in the case of cabin fires of 0.34, 0.67 and 1 MW. Numerical experiment has been conducted using self-developing two-zone model. The smoke control efficiency is compared by varying the large space’s air change rate in the case of cabin fires ranging from 0.25 to 4 MW. The calculation results show that the air change rates are respectively 3, 6, 10 and 10 ACH when the smoke layer is kept above 5 m, indicating that the centralized exhaust rates far exceed the standard prescribed value. To address this problem, a set of subsidiary distributed mechanical exhaust installing in the cabin with high fire loads is proposed. The simulation shows that both from the safety and economy point of view, the adoption of subsidiary distributed cabin exhaust design may effectively reduce the demand of designed air change rate for large-space building. Supported partially by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50674079 and 50579100)     

气动增压阀流量特性研究

为气动增压阀的优化设计及气动增压阀选型提供理论基础,针对气动增压阀的工作过程,综合考虑活塞摩擦、空气热交换等因素,利用热力学第一定律、气体状态方程、连续性方程、能量方程、动量方程建立气动增压阀的非线性微分方程组,利用MATLAB/simulink进行模拟仿真,得到气动增压阀工作过程中增压腔、驱动腔内空气的流量及压力变化规律.最后对其流量特性进行实验研究,发现气动增压阀在输出0.5、0.6、0.7 MPa压力空气时最大耗气量、排气量随着增压比的增加而降低;排气效率为50%左右、效率为60%～70%.