黎河四级水电站流道工程施工技术

1.工程概况 河北省遵化市黎河四级水电站是利用引滦入津水量及河道落差发电的引水式电站,1台机组,发电机型号SFWG4000-32/3260,水轮机为贯流转桨式,型号GZTF07B-WP-275,装机容量4800kW,设计水头9.17m.     

微小流道冷板换热性能研究

为解决高热流密度、大功耗电子器件散热问题,设计了一种串、并联结合的微小流道集成模块冷板进行局部强化传热。结合热源温度、流体压降、均温性等因素,基于流体传热仿真的评估方法对冷板进行换热性能分析和优化。在微小通道区域,研究对比矩形长直型、圆形扰流柱、菱形扰流柱3种不同流道结构形式对冷板传热性能及流动特性的影响。研究结果表明：使用菱形扰流柱形式的微流道与矩形长直流道相比,最高温度降低23.8℃,均温性减小7.7℃,能满足冷板表面最高温度≤65℃的要求。菱形扰流柱可以大幅强化换热效果,散热效果提高了27%左右,取得了较好的工作温度和均温性。     

印刷电路板换热器换热性能及计算

印刷电路板换热器(Printed circuit heat exchanger,PCHE)与传统管壳式换热器相比,流道尺度小,换热性能优秀,布局更加紧凑,在超临界二氧化碳布雷顿循环系统中应用广泛.结合当前世界上主流的PCHE流道结构形式设计了相应PCHE实验件,并通过专门的超临界二氧化碳实验平台进行了换热性能实验,提出...     

PEM燃料电池变径流道设计与仿真

优化质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)流场是强化电池物质传递、分布和提升输出性能的有效途径。通过建立新型流道模型,研究变径结构对阴极气体传质和电流密度的影响。结构表明,该变径流道能够明显提高流道出口附近区域的气体流速;流道内入口于出口间压差增大,有利于提高反应气体传递;强化了反应气体在流道于扩散层中的传质,能够提高O₂在扩散层中的质量分数及O₂的分布均匀性;改善了流道的排水性,降低催化界面水的质量分数;提升了反应界面整体电流密度,电流密度分布更加均匀。     

基于VOF模型的层叠器流动过程分析及流道结构优化

基于FLUENT软件的流体体积(VOF)模型研究了不同壁面滑移程度以及不同流道结构参数下4层等厚熔体通过层叠器倍增为8层熔体时,流道中熔体的分层情况变化。结果表明,壁面滑移程度的降低会促使熔体在上下壁面聚集,进而导致上下壁面处熔体层厚增加;汇流段与出口段间圆角半径、汇流段扩压角和平衡段长度这3个结构参数则只会影响熔体在左右壁面的聚集,进而影响各层熔体的尺寸精度,且其中扩压角的影响程度最大,平衡段长度次之,圆角半径的影响较小。     

水轮机模式多级水力透平流道结构型式研究

针对传统反转泵式水力透平效率低、运行范围窄的缺点,提出一种水轮机模式水力透平设计理念,并基于水力原动机理论,设计出水轮机模式水力透平转轮。同时,为研究开发合适于该模式水力透平的流道,借鉴常规水轮机流道、阶段式多级泵流道以及深井泵式S型流道,设计出适合水轮机模式多级水力透平的18种流道型式。通过CFD数值计算,分析了各方案中过流部件内部流动状态,通过对进水室分析发现:蜗壳式进水室水头损失最小,环形进水室由于其内部流动紊乱,存在脱流和旋涡,水头损失最大,比蜗壳式进水室水头损失高28 m;通过对级间导叶分析发现:新型空间导叶内部流动平稳,水头损失最小,但其轴向尺寸大,不适用于多级水力透平。为优选出一种结构紧凑,水力性能好的水轮机模式水力透平流道,基于模糊数学评判方法,以效率为主要目标,综合考虑流道的结构、尺寸和加工制造因素,全面评价18种流道方案。评价结果表明:采用蜗壳式进水室和同径级间导叶的方案1,其空间尺寸适中,加工制造简单,通过对其性能曲线的分析发现:该方案效率达到80.24%,高效区宽,水头回收性能达到设计要求。     

基于增材制造的液压阀块流道过渡区优化研究

器件小型化和集成化发展趋势,对液压阀块设计提出了更高的要求.传统工艺加工阀块体内部流道,不但工艺复杂难加工,而且成形的流道流动特性有待提高.新型制造工艺增材制造一体化成形的特点使其在流道加工方面表现出很大的优越性.基于增材制造,对某一液压集成阀块的流道过渡区进行优化设计,利用Fluent仿真,对直线过渡、圆弧过渡、B样...     

新型磁流变阀压力特性影响规律研究

针对传统磁流变阀流道间隙固定,可控性能差等问题,设计了一种新型流道间隙可调式磁流变阀。采用Ansoft Maxwell电磁场仿真软件对其进行了电磁场仿真,得到了磁感线分布规律以及磁感应强度随路径的变化规律。建立了阀口压降数学模型,并对其进行计算分析,得出了磁流变阀的流量、控制电流、阻尼间隙等参数与压降之间的定量关系。结果表明,当励磁电流为1.5 A、径向流道间隙为0.5 mm时,总压降可达最大值7095 kPa;磁流变阀总压降与电流和流量成正相关,与径向间隙成负相关。研究成果可以为磁流变阀的设计提供一定的理论参考。     

螺杆分配机头内部压力场分布的CAE分析

用ANSYS有限元软件对生产宽幅橡胶板材的螺杆分配机头流道内部的压力场进行三维模拟与分析，选择Fluid 142三维六面体单元划分网格，建立螺杆分配机头内部流道的三维有限元模型，得到在一定工艺条件下机头流道内部的压力分布。分析了阻尼块几何形状对压力分布的影响，指出阻尼块可以增加流道内原来速度和压力较高部位的流动阻力，选择合适的阻尼块高度可以使胶料的压力值逐渐趋于横向均匀。     

窄流道内单个鱼鳞型凹坑影响流动与传热特性的数值研究

基于水轮机上的鱼鳞坑磨痕,提出了应用于窄流道的鱼鳞形凹坑的设计思想,通过数值模拟研究了单个凹坑对窄流道流动与传热的影响,并和球形凹坑进行了对比。结果表明,鱼鳞形凹坑平板的传热特性明显要高于光滑平板,并且优于球形凹坑平板。与光滑平板的摩擦系数随着流体速度的提高而提高不同,凹坑平板的摩擦系数随流体速度的提高而降低。当通道进口速度较低时,鱼鳞凹坑平板的摩擦系数最高,然而随着进口速度的增大,其摩擦系数会逐渐低于球形凹坑平板,当进口速度增大到一定程度时,鱼鳞凹坑平板的摩擦系数将会低于光滑平板。