储水罐水位调节阀内部流场数值模拟及流道结构改进

针对某超(超)临界火电机组锅炉储水罐水位调节阀内部流场的漩涡问题,利用CFD技术对其内部流场进行仿真分析,得到该阀在不同开度下的漩涡的分布情况,为流道结构改进设计提供了依据。以扩大阀体内腔,减小阀体内壁边界倾斜度的原则对其流道结构进行改进,提出相应的改进方案,并对结构改进后的阀门在全开时的内部流场进行仿真分析,证明改进后的方案基本消除了漩涡。通过对流场数值模拟和流道结构改进为储水罐水位调节阀的结构设计提供了理论依据。     

基于流声耦合的调节阀空化噪声数值预测

针对工程应用中调节阀普遍出现的空化以及由其产生的噪声问题,提出基于流声场耦合法的调节阀空化噪声数值预测方法,首先选择大涡模拟和空化模型对调节阀进行瞬态流场计算,然后联合声学边界元法利用流场信息计算噪声场特征,分别数值计算一种轴流式调节阀在空化和无空化工况时的噪声。结果表明:监测点处的声压级频率响应曲线整体趋势基本一致,计算结果符合实际规律;空化工况时的声压级频率响应曲线具有较多的峰值点,而无空化则较为平稳,可作为判断调节阀是否产生空化的依据;数值计算得到的监测点处总声压级与理论预测计算的相对误差低于7.1%,证明了数值计算的准确可行性。     

高速诱导轮内部流场的数值计算

基于S-A湍流模型和N-S方程,采用Fluent软件对高速等螺距诱导轮内部流场进行全三维湍流数值模拟,获得诱导轮内部的静压分布、速度分布及内部流线图.分析诱导轮压力面和吸力面存在压差的原因及进口低压区对诱导轮汽蚀性能的影响,得到高速诱导轮内部流场的主要特征,发现诱导轮中最易发生汽蚀的部位为吸力面的进口附近.模拟结果为诱导轮的改进设计提供了理论依据.     

偏置短叶片对低比转速离心泵汽蚀性能影响分析

在优化离心泵内部流动和外部特性的基础上,提高汽蚀性能一直是离心泵结构设计的主要课题.为了比较不同流量下离心泵汽蚀性能的变化,以及加装偏置短叶片对汽蚀性能的影响.采用RNG k-ε湍流模型和Mixture多相流模型对IS50-32-125型离心泵叶轮内部气液两相的分布规律进行分析研究.分析结果表明,离心泵进口流量越大,抗汽蚀性能越差;加装了偏置短叶片的离心泵汽蚀性能显著提高,与原型泵相比在流量为10 m3/h、12 m3/h和14 m3/h时,最大气泡体积分数分别下降了7.3%、5.9%和5.3%.     

离心式杂质泵蜗壳内部流场数值模拟

利用计算流体动力学分析软件,对离心式杂质泵的内部流场进行了数值模拟.计算了颗粒直径为0.076mm,固相体积分数为10%的两相流工况下的三维湍流流场,得到了蜗壳内的速度、压力和固相体积分数分布等流动信息.计算结果表明：自进口至最大半径处蜗壳内的速度不断减小,压力逐渐增大,颗粒体积分数随半径增大而增大.     

连续式风洞总压和调节阀相关性研究及其应用

调节阀作为连续式跨声速风洞总压的主要调节手段,其特性的好坏直接影响风洞流场性能,因此,分析建立调节阀和总压的相关性关系,并据此选取合适的调节阀及其组合具有重要意义。首先根据风洞压力调节系统的调压原理,结合调节阀的流量特性,建立了调节阀位置控制和风洞总压控制的对应关系,并进行了静态试验验证,然后基于建立的理论,针对0.6 m连续式跨声速风洞负压下流场稳定时间较长的问题,对阀门系统进行了优化改造,并进行了吹风试验。结果表明优化后的马赫数极曲线时间缩短40%～50%,大幅提高了试验效率,进一步证明了上述分析是正确有效的,可为连续式跨声速风洞调压系统的设计提供参考。     

空调系统中调节阀的选择、安装与调试

说明调节阀在空调系统中的重要性,指出正确选择阀门应考虑的各种因素,包括阀门的流通能力、防止汽蚀和闪蒸现象、阀门的流量特性、阀体种类和阀门的执行器的大小,对涉及到的各个环节进行了分析,提出了计算方法和经验做法.同时指出了在变流量系统和固定流量系统中的阀门安装与调试做法上的区别,给出了安装和调试步骤.     

变频给水泵小流量并联运行发生汽蚀的分析

白城市某电厂母管制给水系统并联运行的给水泵,其中一台变频泵运行时发生了汽蚀。一般来讲,多级泵只在首级发生汽蚀,但是该变频泵的后几级同样发生了汽蚀。由于后几级压力远高于水的汽化压力,给水泵后几级的汽蚀,从压力降低到汽化压力的角度无法解释发生汽蚀的原因。当调节范围过大时,水泵只有小物流量输出甚至无流量。针对这种情况,使用CFD软件Fluent对变频泵内部流场进行模拟,模拟水泵在小流量运行时,水泵流道内局部速度场的分布,分析流道内是否有漩涡存在。研究流场的速度变化以及水泵导叶内的漩涡分布情况,分析漩涡产生的汽蚀的分布。     

基于CAD和CFD技术的高效叶片泵流场仿真与优化分析

为了提高高效节能叶片泵的设计效率和降低实际工况的不确定性产生的"无效能耗",基于CAD和CFD技术,对高效叶片泵流场进行仿真与优化分析.以SS300-560型离心泵为对象,采用Pro/E和Fluent软件分别建立了高效叶片泵三维造型和CFD模型,结合实际条件仿真分析了叶轮内部流动的压力场和速度场,明确了具体叶型产生的局部湍流及汽蚀现象;建立了以离心泵效率最大、汽蚀余量最小为目标,以无驼峰曲线和无过载为约束的多目标函数优化模型,采用遗传算法对叶轮设计参数进行求解,提高了泵体效率并降低了汽蚀余量.     

变截面倾斜烟道导流板对AIG入口流场的影响

结合某实际电厂选择性催化还原（SCR）系统,对该系统喷氨格栅（AIG）上游变截面烟道处导流板的布置进行研究,以优化AIG入口的速度流场分布.基于fluent软件,对带有变截面烟道的AIG上游的速度流场进行数值模拟,研究变截面处导流板等角度布置方案和变角度布置方案对AIG入口流场的影响,并分析流场分布变化的原因.结果表明,在等角度布置的条件下,导流板的引流作用使Z向两壁面处的速度分布随角度变化呈现相反的趋势,并在布置角度为64°时标准偏差系数Cv值最低达到15.4%,但靠近两壁面处的速度分布仍不均匀.针对这种情况对导流板进行了变角度优化布置,结果发现,优化方案可以提高两壁面处速度分布以及AIG上游整体速度分布的均匀性Cv值从15.4%降至12.4%.     

大颗粒流化床上升管内两相流动的数值模拟

以欧拉双流体模型和两相流体动力学理论为基础,采用湍流模型对上升管内固液两相流流化过程中两相速度分布、流场特性以及局部压力变化进行了模拟.结果表明管内颗粒存在非定型团聚现象,并对液固管流流场进行了分析.颗粒团聚及破散运动是导致管内局部压力波动和液相能量变化的主要原因.在同一条件下,模拟结果能够与实验结果较好地吻合,为进一步研究多相流化床和优化设计提供了有力的依据.     

华亭煤田冲击地压定向解危技术

针对华亭煤田各煤矿冲击地压显现时底板鼓起严重的现象,采用横向(巷道横截面)卸压和纵向(沿巷道走向)卸压相结合的方式来消除冲击危险.在巷道两脚布置钻孔,水平应力在钻孔上分解后形成的静摩擦力会挤压底板使之向下运动,并通过两侧钻孔卸压爆破形成底板裂隙区来隔断底板深部传来的应力;同时在巷道中每隔一段距离设置一个破碎带,破碎带起到"弹簧体"的作用,吸收沿巷道走向方向水平应力所带来的能量.研究表明,经计算定向解危方法吸收能量(10~8J)远大于微震系统已经测得的矿区冲击危险源产生的能量级别(10~6J),对底板型的冲击地压现象能够起到很好的防治作用.现场实施情况良好,有效减轻了煤矿巷道底板鼓起的现象.     

防冲挡板对液液分离器入口流场影响的数值分析

应用Fluent软件对卧式液液分离器入口处防冲挡板的作用进行数值研究,综合分析不同进液速度、冲击间距和挡板尺寸对分离器内流体在挡板前后流动状态的影响,并提出改进方案.结果表明:随着冲击间距的增大,防冲挡板前部的环形回流区的尺度不断增大,冲击射流中轴线上方的环形回流区中心向后上方移动,轴线下方环形回流区中心向后下方移动,迫使环形回流区之后的顺、逆时针涡流向挡板后移动;冲击间距越小,防冲挡板降低冲击射流速度和湍流强度的效果越好,但冲击间距不可小于进液管直径;随着防冲挡板尺寸的增大,防冲挡板后部的流场稳定性增强,但当挡板尺寸过大时,挡板与分离器内壁之间形成狭缝射流,具有较大的速度和动量的流体冲击后部流场,造成分离器内部流场严重湍动及速度分布不均.     

基于应力-渗流耦合理论的突水力学模型

由于岩石渗透率的突跳现象与底板突水现象的力学机理相同,通过进行实验室三向应力下岩石渗流实验,从力学的角度对底板突水机理进行了合理的解释,并提出了底板突水的实用突水判据.结果表明:底板突水是由于底板应力场与承压水渗流场相互作用形成的,矿山压力导致底板隔水层中的裂隙扩展贯通是底板突水的必要条件,承压水在裂隙面的法向扩张力及切向剪切力大于裂隙面的内力是底板突水的充分条件.只有同时满足充分条件和必要条件时,底板突水事故才会发生,理论分析结果与现场突水规律一致.     

卧式液液分离器内部折流板对流动特性的影响

为提高重力式液-液分离器的流场稳定情况,针对处理量为0.2 m~3的分离器,应用Fluent软件对入口构件(防冲挡板)后安装整流构件(折流板)进行数值模拟,并研究分析有无折流板对分离器内部流场特性的影响,对不同折流板尺寸的4种结构进行相对标准偏差和矢量图的分析.结果表明:折流板的安装对分离器内部稳流具有明显作用,能够稳定冲击防冲挡板后带来的紊乱流场.不同尺寸的折流板对稳流的效果明显不同,当折流板两板之间的距离h为200 mm时,稳流效果最好,能够抑制流场内部旋涡和反混现象.     

空调系统中调节阀的选择、安装与调试

说明调节阀在空调系统中的重要性,指出正确选择阀门应考虑的各种因素,包括阀门的流通能力、防止汽蚀和闪蒸现象、阀门的流量特性、阀体种类和阀门的执行器的大小,对涉及到的各个环节进行了分析,提出了计算方法和经验做法。同时指出了在变流量系统和固定流量系统中的阀门安装与调试做法上的区别,给出了安装和调试步骤。     

长江中上游供水泵汽蚀成因分析与改进

本文阐述了供水泵汽蚀的分布、类型及对汽蚀样件进行的定量测定。在实际运行观测和对样件进行分析的基础上，提出了汽蚀的成因和改进措施。     

长江中上游供水泵汽蚀成因分析与改进

本文阐述了供水泵汽蚀的分布、类型及对汽蚀样件进行的定量测定。在实际运行观测和对样件进行分析的基础上，提出了汽蚀的成因和改进措施。     

基于STAR-CCM+的发电机组流场对比分析及结构优化

文章以康明斯6C柴油发电机组(机组型号S688CCS)为研究对象,采用STAR-CCM+分析软件对该发电机组常规型和静音型的整机流场进行分析,对比研究该发电机组2种类型流场的差异性。模拟结果表明:该机组静音型的冷却风总量低于其常规型机组,且散热器处冷却风也低于常规型机组,不利于机组散热。依据流场对比分析的结果,采用单一变量控制方法,对静音型机组的风扇罩、消音材料及附近结构、进气格栅等结构进行改进,优化了流场分布特性,从而提出了相应的结构优化方案。优化后静音型机组散热器的风量较初始结构下的散热器风量提升44.33%,冷却风总量高于常规型机组,提升比例较大。研究结果可为发电机组冷却风道的设计提供相应的理论依据。     

膏体充填工作面底板破坏深度研究

为了研究工作面膏体充填后对底板承压水的防治效果,需对底板破坏深度进行测试.通过单孔恒水压法对底板破坏情况进行测试,得出了采用膏体充填后完整底板最大破坏深度小于5 m,断层影响处底板最大破坏深度小于12 m.而采用垮落法开采时,由经验公式法得出的完整底板最大破坏深度为9.1 m,即采用膏体充填后完整底板的破坏深度下降了46%.该研究可为测定底板破坏深度提供参考依据.