CO_2气体冷却器的性能分析与试验研究

CO2气体冷却器的型式和换热效果对CO2跨临界循环的性能影响较大,有必要对其换热性能进行分析。通过对气体冷却器划分微元,建立了传热过程计算模型,用间接法计算了划分微元与不划分微元时CO2侧冷却换热系数,并与几个所选换热关联式的计算值进行了比较,结果发现划分微元时的值几乎都高于关联式计算值。综合分析选择了较合适的换热关联式,为系统及气体冷却器的模拟优化提供了依据。进而新建了CO2热泵实验台,对新气体冷却器的性能进行了测试和比较。结果表明,新CO2气体冷却器的性能比原换热器有了大幅提高。通过优化达到了改善换热器和系统性能的目的。     

广州红鹰：依托标准领路小型风力发电机市场

小型风力发电机是一个技术难度很大的产品,由于风的能量与风速的三次方成正比,风的能量密度变化巨大。在平时,风速普遍较低,风的能量密度低,但要求风力发电机有一定的发电量,这就要求风力发电机有很好的低风速发电性能;但大风时,风的能量密度很大,这就要求风力发电机有足够的抗风强度,这正是小型风力发电机的技术难度所在。     

离心泵作透平最佳工况点下的瞬态流动特性分析

为揭示离心泵作透平在最佳工况点下主要过流部件的瞬态流动特性,采用修正的PANS模型对一台比转速为90的离心泵作透平的瞬态流动特性进行数值模拟,通过试验验证数值计算的准确性;根据叶片的进、出口速度三角形计算理论最佳工况点,并对最佳工况下叶栅内部的流动规律进行预测;对蜗壳、叶轮在最佳工况点下的内部瞬态流动特性进行分析。结果表明,叶轮理论进、出口最佳工况点分别为55 m³/h、108 m³/h,实际最佳工况点为80 m³/h;叶片与蜗壳隔舌的动静干涉会促进隔舌前缘旋涡的脱落,当叶轮前缘与隔舌前缘平齐时,蜗壳内压力脉动强度最低;叶栅内旋涡的脱落频率约为2f_n,涡量的演变主要由其输运方程中的拉伸项及科氏力项共同主导;吸力面附近涡量的演变对叶轮前、中部流道内的压力脉动影响较大,而叶片尾缘涡量的演变对叶轮出口处的压力脉动影响较大。研究结果可为提高离心泵作透平在余能回收系统中的运行稳定性提供参考。     

浮式风力发电机纵摇时气动性能研究

研究了水平轴浮式风力发电机CFD数值模拟的有效性,探讨了在相同来流速度、不同纵摇角度时对风力发电机计算结果的影响,最后得出在不同纵摇角度位置,气流对风力发电机输出功率以及对叶片表面压力、功率系数均产生了一定影响,同时分析了各个位置的尾流场,对以后海上风力发电机的研究提供了理论依据和参考资料。     

半干旱区酿酒葡萄灌水定额的研究

针对贺兰山东麓酿酒葡萄主栽区存在水分利用率低、土壤持水能力较弱等问题,采用田间小区试验,研究不同灌水定额对4年生酿酒葡萄(蛇龙珠)不同指标的影响。结果表明：灌水定额为290 m³/0.067 hm²时促进新梢生长,降低副梢长度;灌水定额为320 m³/0.067 hm²时增加SPAD值,并且提高水分有效利用率,同时,增产效应明显,提高了可溶性固形物,降低了可滴定酸;灌水定额为350 m³/0.067 hm²时,提高了叶柄全氮含量,增加了干物质积累。     

基于CFD的半圆形岸边集装箱起重机主梁风力系数数值模拟研究

文中以新型半圆形岸边集装箱起重机主梁为研究对象,运用流体力学仿真软件开展半圆形截面主梁风力系数的CFD数值模拟分析,得到了在不同截面高度与不同空气动力长细比变化情况下的半圆主梁风力系数,分析了有/无自由边及小车轨道情况对风力系数的影响,对比分析了CFD数值模拟与风洞试验的结果。该CFD数值模拟得到的风力系数可为实际工程项目的风载荷计算提供设计参考依据。     

基于毛细管空调系统的试验研究

以能源与动力工程实验中心节能减排实验室为背景,对毛细管空调系统进行制冷及除湿实验。监测室内温湿度在水平和垂直方向上的温湿度分布情况;并且通过实验确定毛细管重力循环空调柜除湿和换热性能的影响因素及其最佳运行工况。结果表明:在人体的高度范围1.6².0m之间,室内温度维持在26.5℃左右,对人体非常适宜;供水流量在6002.0m之间,室内温度维持在26.5℃左右,对人体非常适宜;供水流量在600⁷00L/h,供水温度在17.5700L/h,供水温度在17.5¹8℃时,进出口空气温差增长的速度最快,重力循环空调柜换热经济性最佳;供水流量在50018℃时,进出口空气温差增长的速度最快,重力循环空调柜换热经济性最佳;供水流量在500⁶00L/h,供水温度在15.5600L/h,供水温度在15.5¹6℃时,出口空气流速增长的速度最快,重力循环空调柜除湿经济性最佳。     

龙峰煤业矿井通风装备选型研究

以龙峰煤业矿井通风系统为研究对象,在分析矿井风量分配方式的基础上分析了工作面回采、巷道掘进、独立通风硐室、矿井辅助运输系统及其他用风方面所需风量,通过理论分析确定通风设备为矿井提供的风量不低于 187.80 m³/ s,总风压不低于 1 495.70 Pa,通风设备电机功率不低于 526.29 kW。结合矿井通风系统的设计实际情况,初步选用 FBCDZ- 8- №26/ 2×315 kW 型矿用对旋轴流式通风机,为后期通风装备的选型提供参考。     

侧深施肥不同施氮量对“秀水613”产量的影响

为探索“秀水613”侧深施肥合理的施氮量水平,从而提高水稻产量和肥料利用率,特开展此次试验。结果表明：在施氮量12～18 kg/667m²范围内,“秀水613”产量随着施氮量增加而增加,施氮量18 kg/667m²产量最高,为564.8 kg/667m²。     

永磁风力发电机散热装置的设计与试验

针对目前风力发电上广泛应用的永磁风力发电机存在温升高、散热难的问题,设计了一种新型散热装置,确定了热交换器与散热器组合结构形式以及内外循环隔离换热的散热方法。提出了以西门子PLC为核心的控制方法、操作模式、运行方式;确定了散热装置整体以及各关键部件的结构尺寸、运行参数,并进行了样机制造与安装。最后以一台2.5 MW直驱永磁风力发电机组风力发电机为例,选取4种环境温度在发电机满发功率时对样机进行试验,验证了散热装置对发电机的散热效果及其设计与分析的正确性,得出散热装置能满足永磁风力发电机日常降温、散热要求的结论。     

新型气动加热风机的实验研究

文中研究了一种新型气动加热风机,利用电动机带动开孔叶片高速旋转,腔体内的负压状态使空气被剧烈压缩从而升温,流道内的摩擦盒结构会进一步扰动气流带动摩擦,气流损失的动能转化为热能,实现气动加热,产出高温空气。在不同的进口流量下,对气动加热风机的加热和通风特性的影响进行实验研究。实验结果表明,随着进口流量的增大,气动加热风机的加热能力减弱,压力也随之减小,在6 m³/min时该热风机的制热与流动特性最为平衡。此外,还引入了反映热风机性能的无量纲参数,在测量范围内,流量为9 m³/min时,流量及功率系数最大;5 m³/min时的压力系数最大,其全压系数为15.41;在流量为9 m³/min时,比转速最大,为0.053。     

冷库用空气冷却器的经济性计算模型

为了优化结霜工况下翅片管式空气冷却器的结构设计,提出经济性分析计算模型。综合考虑换热性能、材料成本及运行费用,以单位制冷量的费用年值为目标函数,以费用年值最小为优化目标求解经济模型得到合理的空气冷却器的结构参数,分析了翅片间距、换热管管径、管排数变化对目标函数的影响,并通过一冷库案例进行实际测试验证。计算及试验结果表明:随着翅片间距的增大,目标函数先减小后增大,翅片间距为10时目标函数取极小值;在相同翅片间距的情况下管径越大,其目标函数值也越大;综合考虑换热管直径、翅片间距和管排数的影响,翅片间距为10,换热管外径为9.52,管排数为6时,目标函数取极小值。     

深水多相流量计磨损特性的数值模拟

采用RNG κ-ε湍流模型，使用Fluent软件，通过定常数值模拟得到不同工况下流量计表面的磨损率分布，分析磨损规律和磨损位置。结果表明：流场中磨损率和DPM质量浓度分布受进口流速和固体颗粒参数设置影响较大。随着进口流速、固体颗粒体积分数和固体颗粒粒径增大，流量计表面磨损率增大，磨损主要集中在喉部入口处，最大磨损率约为1.0×10^-8 kg/(m²·s)。     

低雷诺数条件对风扇/压气机效率的影响

为了探究压气机效率受雷诺数变化的影响,运用数值模拟对一台三级风扇进行1.88×10⁵～3.73×10⁶雷诺数区间内的计算,并针对某七级压气机开展7.4×10⁴～3.64×10⁵区间内的节流试验,拟合了效率与雷诺数的函数。研究给出了风扇/压气机在雷诺数降低后的效率、压比和流量损耗率,获得了效率随雷诺数变化的数值关系。所得结果与经验方法较为吻合,压气机效率与雷诺数之间满足形式上的幂次关系,关系式中的常数项与压气机型号及工作条件有关。     

滑动轴承油水冷却器的换热与流阻特性

滑动轴承运行过程中油膜剪切和搅油产生的功耗约80%会转换成热量,导致油箱内润滑油温度升高,为将润滑油温度控制在设计值内,通常在油箱内安装油水冷却器带走热量,冷却器换热性能直接影响滑动轴承的运行温度和主机的正常工作。油水冷却器的散热能力主要由换热系数和流阻特性决定,对不同油流量条件下的油水冷却器进行试验测试,研究其换热和流阻特性,结果表明：在控制进油、进水温度及进水流量的前提下,油流速在一定范围内增加时,换热系数先增加后趋于稳定,压力损失增大,换热因子和阻力系数减小,冷却器可在一定油流速范围内获得最佳的换热和流阻特性;试验获得了对数坐标系下努赛尔数、欧拉数与雷诺数的拟合曲线,理论计算与试验拟合结果具有良好一致性,并在此基础上获得了油流速与换热系数及流阻的经验公式。     

某雷达天线的风力矩分析及外形优化

文中分析了3 种常见风力矩计算方法的优缺点,最终选用较为便捷的数值风洞模拟法对实际工况下平板天线周围的流场进行数值计算。通过Ansys软件的模拟计算,得出该天线在实际工况下的风力矩数值。模拟数值结果表明天线的高度对风力矩影响显著,采用在平板天线两端增加导流板的方式无法大幅降低风力矩。通过计算最终得出结论:尽量降低天线高度,可有效降低天线的风力矩。文中的分析方法可为平板天线的风力矩计算和优化提供参考。     

冷却塔专用水轮机的数值模拟与性能研究

以冷却塔内额定流量为0.833 m³/s的双级贯流式水轮机为研究对象,基于ANSYS-Workbench操作平台对其进行单向流固耦合分析。采用三维建模软件UG,建立水轮机模型。使用商业CFD软件Fluent,对全流道模型进行三维定常湍流数值模拟,分析了内部流场及各部件的水力损失,得到了转轮叶片上准确的水压力分布。将流场计算结果应用到结构场中,使用有限元分析软件ANSYS,对转轮设计工况下的刚强度进行了计算,得到了转轮的静应力分布和变形情况。     

横掠管束降膜流动和传热特性

为了明确绕管式换热器壳侧降膜流动特性对传热性能的影响，建立三维壳侧计算域，采用VOF模型，在干度工况范围为0.1～0.9，热流密度为1 275～8 000 W/m²，质量流率为120 kg/(m²·s)时，分析了乙烷在绕管式换热器壳侧降膜流动过程。结果表明：对于乙烷工质，流型依次为层状流、半环状流、液滴流。干度为0.3，热流密度为4 000 W/m²时为层状流向半环状流转化点；干度为0.6和0.7，热流密度4 000 W/m²时为半环状流向液滴流转化点；在层状流向半环状流及半环状流向液滴流转化点传热系数均下降。干度为0.1～0.2，传热系数与干度成正相关；干度为0.3～0.7，传热系数与干度成负相关；干度为0.8～0.9，传热系数随干度变化不明显；流型为层状流和半环状流时，热流密度与传热系数成正相关。流型为液滴流时，热流密度与传热系数成负相关。     

车载型风力发电机能源补充装置

介绍了一种车载风力发电机,装备在南极探索小车上,是一种直线翼型垂直轴风力发电机,其结构小、重量轻、制作简单。首先研究了其结构特性,包括了风轮、塔架和发电机三大构成部分;对风机在工作状态及暴风状态两种情况下的受风载荷及其塔架稳定性问题进行了探讨,验证了风力发电机在强风下的可靠性。提高车载风机的风载稳定性可以从增大探索小车自重的稳定力矩和减小风载荷倾覆力矩两方面入手,为下一步制定合理的能量传输控制系统,实现车载风力发电机的稳定持续工作奠定了基础。     

基于FLUENT风速模型的建立研究

通过对风力发电机的研究文献进行调研,了解到目前风力发电机的气动特性研究主要集中在叶片二维翼型的优化、转子附近流场的分析、叶片的空气动力特性及风机的尾流影响等方面,对风力发电机的整机流场的气动特细研究的不多。研究方法主要包括空气动力学理论、风洞试验以及计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)数值模拟。