尺寸和形状效应对多孔结构风阻系数的影响

为研究孔径、孔间距、孔隙形状和透风率等因素对风障这类多孔结构应用性能的影响,进行了多个参数的多孔板测力风洞试验,对比了各个参数对多孔板风阻系数的影响效应,通过数值模拟对不同参数下多孔板的流场特性及压力降变化规律进行分析,讨论了相同透风率下,孔径大小和孔间距对边界层厚度、有效透风率的影响,并与风洞试验结果进行对比。结果表明：孔隙形状对多孔板风阻系数影响较小,而长宽比、孔径和孔间距对多孔板风阻系数影响较大,可作为影响多孔结构风阻系数的关键性参数。     

内循环流化床颗粒循环速率实验研究

采用热颗粒示踪和信号相关法对气固内循环流化床的颗粒循环速率进行实验研究.考察操作气速、提升管下部孔径和提升管高度对于颗粒循环速率的影响.结果表明：在所考察的实验条件下,颗粒循环速率在15～70,kg/（m2.s）之间变化.操作气速增大时,颗粒流化程度增强,颗粒循环速率增加;提升管下部开孔数目不变而孔径增加时,颗粒循环阻力减小,颗粒循环速率明显增加;提升管高度由235,mm增加到295,mm时,颗粒循环速率呈现先升后降趋势,在提升管高度为265,mm时存在极大值.     

宏孔性多孔玻璃载体颗粒的制备

利用填充法直接制备宏孔的多孔玻璃载体颗粒，探讨了造孔剂的种类及含量和烧结过程对颗粒的粒度分布、孔隙率、孔径分布及机械强度的影响，确定了复配造孔剂的适宜比例和工艺条件。结果表明，采用复配造孔剂解决了宏孔颗粒的强度与孔隙率、孔径的矛盾，在烧结温度800℃左右，保温时间2h的条件下，保证孔径在60－180μm，孔隙率稳定在40％以上，而强度达到2.4MPa以上。     

圆管内层流入口段插入多孔板的传热性能分析

通过数值模拟计算的方法,研究在圆管内插入的多孔板几何结构对层流入口段换热效果的影响,并通过场协同理论加以验证.结果表明:插入多孔板后管子的换热效果比光管圆管的换热效果好;在研究范围内,当孔隙率ε相同时,孔间距越大,换热效果越好;当孔间距相同时,孔隙率ε越大,换热效果越好.综上所述,在圆管内插入多孔板时,适当增大多孔板的孔隙率和孔间距,可以有效地提高圆管的换热效果.     

变孔径颗粒分布板的颗粒分布性能实验研究

设计了一种用于液固循环流化床换热装置的变孔径颗粒分布板,在具有18根换热管的实验装置上,利用自行研制的CCD图像采集系统对安装该分布板的颗粒分布性能进行了测试,考察了颗粒体积分率、循环流量等对颗粒分布性能的影响.实验结果表明:在流化床的进口段管箱内安装变孔径分布板时,随着固体颗粒体积分率的增加,颗粒浓度径向分布明显趋于均匀;在同一分布板安装高度下,大流量更易于实现颗粒的均匀分布,并且使得颗粒流速在床层截面的径向分布较为均匀.结果证明变孔径颗粒分布板的颗粒分布性能优良,为液固循环流化床换热装置的工程设计提供了参考.     

变孔径颗粒分布板的颗粒分布性能实验研究

设计了一种用于液固循环流化床换热装置的变孔径颗粒分布板,在具有18根换热管的实验装置上,利用自行研制的CCD图像采集系统对安装该分布板的颗粒分布性能进行了测试,考察了颗粒体积分率、循环流量等对颗粒分布性能的影响．实验结果表明：在流化床的进口段管箱内安装变孔径分布板时,随着固体颗粒体积分率的增加,颗粒浓度径向分布明显趋于均匀;在同一分布板安装高度下,大流量更易于实现颗粒的均匀分布,并且使得颗粒流速在床层截面的径向分布较为均匀．结果证明变孔径颗粒分布板的颗粒分布性能优良,为液固循环流化床换热装置的工程设计提供了参考．     

基于颗粒流程序的沥青混合料颗粒接触模拟

沥青混合料级配设计时,通常先初拟级配再进行性能试验确定最优级配的做法,缺乏科学理论依据.因此,采用颗粒流的基本理论模拟混合料颗粒的运动规律,应用颗粒流程序的线性接触模型,赋予颗粒微观特性参数及模型尺寸,对CA0.2、CA0.4、CA0.6和CA0.8级配进行接触模拟,绘制颗粒接触力网络图,模拟结果表明,CA0.4与CA0.6的颗粒接触力比较均匀,该混合料有良好的接触力,在施工过程中具有良好的稳定性,不易发生滚动,而级配CA0.2与CA0.8的情况则相反.为沥青混合料级配设计提供一定的室内模拟依据.     

高压脉冲放电破碎混凝土梁试验

对15根混凝土梁进行了液中高压脉冲放电破碎试验。通过液电效应和液中铜丝爆炸对混凝土梁破碎效果的比对分析,确定了液中铜丝爆炸为高压脉冲放电的优选方案。试验参数为混凝土强度、梁钻孔孔径、孔间距、高压脉冲放电电压和放电铜丝根数。结果表明：混凝土梁的破碎效果随放电电压的提高和放电铜丝根数的增多而明显提高,随混凝土强度的降低而略有提高。在其他参数相同的情况下,钻孔孔径为40 mm的混凝土梁比钻孔孔径为50 mm的混凝土梁破碎效果好;钻孔间距为300 mm的混凝土梁比钻孔间距为400 mm的混凝土梁破碎效果好。根据试验结果建立了混凝土梁破坏程度（即梁侧混凝土裂缝宽度）与输出电压、放电铜丝根数、混凝土强度等关键参数间的数学表达。     

基于颗粒流的带中心孔巴西圆盘试样裂纹扩展分析

为研究带中心孔巴西圆盘的劈裂过程,利用颗粒流法分析不同孔径的带中心孔巴西圆盘的裂纹扩展规律和机理。结果表明,不同孔径的巴西圆盘断裂模式有一定差异,主裂纹均从孔洞在加载方向的两端萌生并沿加载方向扩展。当中心孔径较小时,次生裂纹从加载点附近萌生并与主裂纹发生连通作用,圆盘试样破裂分成两半;当中心孔径较大时,次生裂纹从加载点的一侧萌生并向中心孔方向扩展,圆盘试样劈裂成4块。带中心孔巴西圆盘的劈裂过程可分为弹性变形阶段、主裂纹的萌生和稳定扩展阶段、主裂纹的扩展失稳阶段和次生裂纹扩展失稳阶段等4个阶段。从应力场角度来看,巴西圆盘的劈裂过程是拉应力集中区不断转移并产生新的微拉裂纹,大量微裂纹萌生、扩展和贯通形成宏观裂隙的过程。从能量角度来看,巴西圆盘的劈裂破坏过程是岩石从受荷初期应变能不断积累,到达峰值强度后应变能瞬时释放并伴随耗散能急剧增加的过程。     

不同卸荷工况下采煤机滚筒截割性能研究

为提高采煤机的采煤效率,在EDEM软件中建立滚筒截割模型,利用正交试验法与极差法分析孔径、孔深、孔间距对截割阻力、截割力矩、破煤率、落煤量的影响规律及影响先后次序。以破煤率、落煤量为评价指标,通过矩阵求得最佳钻孔参数匹配及各因素对截割性能的影响先后次序。结果表明:随孔径增加,截割阻力减小,截割力矩、落煤量先减少后增加,破煤率增加;随孔深增加,截割阻力增加,截割力矩、破煤率减小,落煤量先增加后减小;随孔间距增加,截割阻力先减小后增加,截割力矩、落煤量减小,破煤率先增加后减小。3因素对截割阻力、截割力矩的影响先后次序为孔径、孔间距、孔深;3因素对破煤率的影响先后次序为孔深、孔径、孔间距;3因素对落煤量的影响先后次序为孔间距、孔径、孔深;3因素对截割性能的的影响先后次序为孔间距、孔径、孔深。最佳钻孔参数匹配为孔径60 mm、孔深180 mm、孔间距375 mm。     

铸造式折板换热器的设计与性能的测定

在综合折板式、板式、螺旋板式、板翅式换热器的基础上设计了一种新型换热器———铸造式折板换热器 .实验测定结果表明 :该换热器具有阻力小、传热系数大、流体分配均匀等优点     

流化床布风板结构对流场影响的数值模拟研究

应用CFD软件Fluent对流化床炉内布风板入口0.5 m段进行冷态流场模拟。研究在一定的开孔率下不同的布风板板孔布置（正方形、圆形和三角形）与不同开孔直径（0.5 mm、0.6 mm、0.8 mm）下对流化床冷态流场与布风板压降的影响。最终实验表明：孔径为0.5 mm、板孔三角形结构的布风板更容易使气流稳定,有益于物料的正常流化。     

海底冷泉渗漏气泡-海水两相介质均匀化方法和实验研究

针对海底冷泉天然气渗漏流量声波测量需要介质声阻抗均匀的要求,提出了气泡四元破碎方法,设计了一种气泡-海水两相介质均匀化装置.气泡-海水两相介质均匀化装置的功能包括两个部分：气泡破碎和气泡空间分布均匀化,其作用先将大气泡破碎成小气泡,然后再对小气泡的空间分布均匀化.实验结果表明：气泡-海水两相介质均匀化装置能够将直径大于15 mm的气泡破碎为当量直径为4～5 mm且空间分布均匀;另外气泡的流速基本在0.3～0.4 m/s内;达到天然气渗漏流量声波测量的要求.     

翅片式换热器管束磨损问题的数值模拟

针对火力发电厂中燃煤锅炉的换热器由于烟气的长期冲刷发生磨损,讨论了颗粒子直径吐、翅片相对高度h／d,以及翅片数目N对翅片管的防磨效果的影响,采用FLUENT软件,对翅片管气相流场和气固两相流进行模拟分析并对颗粒轨迹进行对比。结果表明：翅片数目、N和翅片相对高度、h／d对翅片管附近流场及后面的尾迹区影响很大。颗粒直径越大对翅片管的磨损越严重。     

烟气冷凝热能回收利用装置烟气流动方式优化研究

烟气冷凝热能回收利用装置中烟气的分布与流动对换热起着重要作用,为优化烟气冷凝热能回收利用装置,保证烟气能够在装置中分布均匀、充分换热,分别设计两种烟气流动方式,采用CFD软件Fluent模拟了烟气冷凝热能回收利用装置中的流场及温度场,并将其分别应用于实际工程进行现场实测.结果表明,采用渐变断面设计的烟气流动方式,烟气在换热面上分布更均匀,更有利于强化换热,阻力更小,节能率比采用等高断面最大可提高3.25%,可有效降低和消除噪音.     

折流板开孔对管壳式换热器性能的影响

传统的弓形折流板换热器因其结构简单、安全可靠及适应性强等优点应用非常广泛,但是传统的弓形折流板换热器换热效率较低,壳程压力损失较大,容易结垢。因此,通过对弓形折流板结构进行改进以改善管壳式换热器的壳程流动传热状况,减小其能耗损失具有十分重大的工程意义。采用数值模拟的方法,对缺口高度为0.2 D的折流板进行开孔优化研究,对不同壳程进口流速下的普通弓形折流板换热器和折流板开孔换热器的壳程流场及温度场分别进行了数值模拟。在壳程进口流速相等的条件下,折流板开孔的换热器比普通弓形折流板换热器的换热效果好;壳程进口速度较低时,效果最明显。     

节流机构对风冷热泵逆循环除霜性能的影响

为研究不同节流机构对逆循环除霜时间的影响,分别用一根外径为22mm的旁通铜管和热力膨胀阀作为除霜时的节流机构,在一台名义制冷量为55kW的风冷热泵冷热水机组上进行了实验研究,结果表明：旁通铜管系统与热力膨胀阀系统对比,总的除霜时间减少了40s,其中融霜时间减少了34s,排水时间减少了10s;在恢复阶段,由于制冷剂的流量较大和板式换热器的内容积比较小,两种节流机构的排气压力都剧烈上升,旁通铜管系统上和热力膨胀阀系统分别上升了488.7kPa和389.9kPa;排水阶段结束时,旁通铜管系统的排气压力比热力膨胀阀系统高453.8kPa,并且在恢复阶段排气压力上升的幅度更大,导致旁通铜管系统的排气压力接近高压保护值。     

板式换热器触点分布对换热阻力性能的影响

为进一步提升人字形板式换热器的综合性能,对其触点分布进行研究,得到触点分布与下层波峰线到板换长度方向对称轴的距离L的关系式。通过数值模拟,分析人字形板式换热器单流道模型L改变时,换热和阻力的变化情况。随着L的变化,第一层触点位置周期性变化,压降与Nu数均呈现周期性变化,在半周期位置获得最小值;面积质量因子j／f的变化也呈现周期性,趋势和压降、Nu数变化相反,由于流场分布的均匀程度不同,j／f在半周期位置获得最大值。触点分布对换热阻力的影响,随着Re的增大而逐渐增大。结果表明:选择L为半周期时,可以在板式换热器的3个基本参数不变的情况下,进一步提高板换的综合性能。     

换热器管板自动布管CAD

本系统用于自动绘制换热器管板布管图．系统采用混合编程的方法，建立了三个模块，（计算模块、绘图模块、菜单模块），且使三者成功地融于ＡｕｔｏＣＡＤ环境下．在给定基本参数（换热器公称直径ＤＮ，中心排管数Ｎｃ，布管数ｎ，管程数Ｎ和拉杆数Ｎ１）条件下，自动绘出布管图，该系统已在８０２８６和８０３８６ＡＴ／ＸＴ上调试成功，为换热器的管板设计提供了布管基础．