混合刷式密封泄漏特性的数值研究

为分析某型号汽轮机改进的刷式密封结构的密封性能,采用non?Darcian多孔介质模型的Reynolds?averaged Navier?Stokes方程数值求解方法,对泄漏流动特性及转子表面、刷束自由高度和保护高度的压力、速度、湍流动能分布规律进行数值研究,并与迷宫密封进行相应的比较。结果表明：相同的间隙和压比下,混合刷式密封流场分布要比迷宫密封复杂,泄漏量明显小于迷宫密封;相同的结构和参数下,泄漏量随着压比的上升而增加;转子表面的轴向压力和湍流动能从进口到出口呈现阶梯状递减趋势,保护高度的径向压力基本趋于常数值;刷束径向速度和湍流动能随着压比的上升而增加,刷束下半部分和后挡板保护高度对泄漏特性影响比较大。研究结果为汽轮机刷式密封的结构设计,改善性能,提供了理论依据。     

刷式密封中泄漏问题的流体动力学模型研究

简要介绍了刷密封的历史和应用前景,并在深入研究的基础上,总结和提出了刷式密封准三维的性能分析模型,建立了静态轴对称的流体动力学模型.     

轴向流固定床反应器内渗流方程的力学分析

根据轴向流固定床反应器内部固定床层中流体的流动特性,建立了渗流模型与渗流基本方程,并对渗透阻力及其他作用力进行了力学分析与讨论。     

迷宫密封结构与动力学参数影响因素

针对迷宫密封-转子系统的特点,建立密封-转子系统动力学模型,分析转速、入口预旋比、密封间隙、压差等重要密封参数对密封动力学特性系数的影响.对三维模型的流体动力学(CFD)进行分析,总结出密封结构和压差对泄漏量的变化规律,并通过与实验的对比分析验证了本方法的正确性.研究结果表明:减小密封入口预旋速度,适当增大密封间隙,可以减小引起不稳定的交叉刚度系数,提高稳定性.齿宽存在一个临界值(1.04 mm),高于这个临界值时,随着齿宽变大泄漏量变大;低于这个临界值时,随着齿宽变大泄漏量变小.在相同转速下,随着密封间隙的增大泄漏量增大,压差增大泄漏量增大,腔深增大泄漏量减小.     

水泥线窑头余热锅炉对流烟道流动特性研究

锅炉烟道流场设计是决定水泥线低温余热锅炉性能的重要因子.针对每年5000 t水泥线余热锅炉的烟道流动,采用标准κ-ε模型对锅炉烟道烟气流动特性、不同受热面布置方式的流场分布不均匀性进行了数值模拟研究.结果表明:锅炉废气引入弯管外侧聚集流动,而其内侧出现负压区;受热面管束可降低锅炉引入弯管所致的流动不均匀性.研究结果对水泥线余热锅炉烟道和受热面设计分析和锅炉运行安全性有重要意义.     

现代油藏渗流力学的新发展

从石油渗流的非达西状况的基本规律和分形科学两个方面 ,研究了渗流力学中的非有序问题 ,对现代油藏渗流力学的新发展进行了论述 ,提出油藏渗流力学理论在其它横断学科中将有更广泛的应用     

大型纵流壳程换热器三维流动与传热数值模拟

针对目前弓形折流板管壳式换热器采用分布阻力、容积多孔度等概念来计算壳程流体流动的方法 ,根据纵流壳程换热器的结构特点和流动特点 ,探讨了大型纵流壳程换热器数值模拟的简化计算问题 ,提出了几何原型周期段模型简化计算法和四管模型简化计算法 ,以解决大型纵流壳程换热器数值模拟问题 .并应用本文提出的简化计算法 ,应用通用CFD软件FLUENT对纵流壳程换热器不同结构参数时的流动与传热进行了数值模拟 ,得到了换热器流场与温度场的细观信息 ,为纵流壳程换热器的结构优化设计和开发新颖换热器提供了依据     

充满多孔介质的变截面圆管内流体流动分析

写出了多孔介质内不可压缩流体流动的基本方程组,利用流线迭代法对充满多孔介质的变截面圆管内的流体的流动进行数值计算,并通过算例对充满多孔介质管理中的流动情况进行分析。     

汽轮机汽封的节能改造

针对汽轮机前汽封漏气严重,影响机组安全经济运行的情况,将汽轮机原有的梳齿汽封改为刷式汽封和蜂窝汽封.改造后机组气耗率下降3.26％,汽封漏气现象得到改善,有效提高了机组真空严密性,减少了机组运行中油中带水的现象,实现了节能的效果.     

数据机房送风孔板处空气流动的数值模拟

以数据中心机房某一孔板及其相邻机柜为研究对象,采用ANSYS有限元分析方法,对孔板和机柜建立3种不同的有限元模型:几何实体模型、缩小送风孔板风口面积的基础模型、将孔板视为多孔介质面并添加源项的优化模型。根据实测数据确定3种模型的边界条件,通过有限元仿真计算获得它们的压力、速度云图,将基础模型和优化模型分别与几何实体模型进行对比。结果表明,优化模型与几何实体模型的速度场和压力场的大小误差在5%以内,同时优化模型的计算时间相较于几何实体模型可以减少60%。     

斯特林制冷机回热器间隙密封冷量损失分析(一)

回热器是斯特林制冷机冷头的重要组成部分。传统的回热器使用接触式滑动密封,存在磨损,限制制冷机的使用寿命。采用间隙密封,可以在完成密封作用的同时消除接触磨损和因此而产生的污染。但由于间隙内气体的泄漏,引起了冷量损失,使制冷量减少。建立了层流工况下斯特林制冷机回热器与气缸壁密封间隙泄漏率的数学物理模型,推导了密封间隙的泄漏率及泄漏引起的冷量损失的表达式。     

斯特林制冷机回热器间隙密封冷量损失分析(二)

回热器是斯特林制冷机冷头的重要组成部分。传统的回热器使用接触式滑动密封，存在磨损，限制制冷机的使用寿命。间隙密封的应用则可以在完成密封作用的同时消除接触磨损和因此而产生的污染。但由于间隙内气体的泄漏，引起了冷量损失，使制冷量减少。建立了间隙密封式斯特林制冷机回热器密封问晾泄漏率的数学物理模型。推导了密封间隙的泄漏率及泄漏引起的冷量损失的表达式．     

斯特林制冷机回热器间隙密封冷量损失分析(二)

回热器是斯特林制冷机冷头的重要组成部分。传统的回热器使用接触式滑动密封,存在磨损,限制制冷机的使用寿命。 间隙密封的应用则可以在完成密封作用的同时消除接触磨损和因此而产生的污染。但由于间隙内气体的泄漏,引起了冷量损 失,使制冷量减少。建立了间隙密封式斯特林制冷机回热器密封间隙泄漏率的数学物理模型,推导了密封间隙的泄漏率及泄漏 引起的冷量损失的表达式。     

颗粒堆积多孔介质内幂律流体的流动阻力特性

为深入研究幂律型非牛顿流体在均匀球颗粒堆积多孔介质内流动的阻力特性,基于经典Carman-Kozeny-Blake模型及孔喉通道模型,提出一个新的预测模型.针对幂律流体的流变特性,利用平均水力半径理论,得到了于迂曲度、孔隙率、孔喉比、颗粒直径及幂律指数等重要参数修正的Ergun型方程表达式,且方程中的系数表达式A、B等各物理量都有明确的物理意义.对所建模型与文献中的理论模型及实验数据关联式比较的结果表明,新模型在一定流态区间内的阻力预测值与文献吻合较好.给出了幂律流体的临界雷诺数、修正渗透率及惯性系数的关联式.     

容克式空气预热器漏风率偏大原因分析及综合治理

以某发电厂3#锅炉空气预热器为例,分析容克式空气预热器漏风率偏大的原因,根据运行过程中发现的问题,提出容克式空气预热器密封系统的改造方案,并对改造存在的问题进行探讨。     

Nonlinear dynamic characteristics model of labyrinth seal based on Muszynska model

An accurate seal forces model is the foundation to analyze the rotor-seal systems. In this paper, the Navier-Stokes equation and energy equation are solved to simulate the interior flow field in the labyrinth seal gap. The leakage rate is compared with the experimental results in the literatures. The ：4maximum error is 4% , which proves that the method of employing CFD to simulate the interior flow field of labyrinth seal gap is reliable. Based on this, the interior flow field and fluid exciting force of stage teeth labyrinth seal are studied. By coupling with the Muszynska model, the method of defining the experience loss parameters in Muszynska model is proposed. The results indicate that the experience parameters obtained by the proposed method can depict the nonlinear exciting force of labyrinth seal better.     

超超临界汽轮机汽封漏汽流动特性的数值模拟研究

利用ANSYS软件对梳齿型、侧齿型和蜂窝型汽封的内部气体流动特性进行数值模拟分析,其结果表明:在相同的特征尺寸和边界条件下,梳齿型汽封出口压力最高,蜂窝型汽封出口压力最低。在梳齿型汽封中,气流在汽封齿与凸台之间形成的蒸汽室内将产生漩涡;侧齿汽封由于增加了侧齿,产生的漩涡强度将增大;蜂窝汽封在每个小蜂窝中将产生漩涡,漩涡强度最小,节流效果最明显。蜂窝式汽封的漏汽量最小,梳齿型汽封漏汽量最大。当出口压力相同、入口压力不同时,随着入口压力的增加,3种汽封的漏汽量也随之增加;当出、入口压力相同时,随着汽封段长度的增加,3种汽封的漏汽量均减小。     

堤坝Forchheimei型非达西渗流场特性分析

以Forchheimei型非达西渗流为研究对象,建立坝体的研究计算模型,研究高次方项对非达西渗流分析的影响,讨论并总结Forchheimei型非达西渗流随参数b的变化规律。结果表明:在对Forchheimei型非达西渗流场分析求解时,高次方项对流量的影响最为显著;在参数b达到真实值前,高次方项对水头及水力梯度求解的影响较为显著;但当b达到真实值后,高次方项对水头及水力梯度的求解并无显著影响。