天然气新型气液分离器性能试验研究

为了解决天然气含有饱和水汽和少量烃降低输气效率、堵塞管线和设备等问题,利用旋风子、稳流元件、叶栅式分离元件、折流板式分离元件组合成新型天然气分离器。利用相位多普勒粒子分析仪对新型天然气分离器进出口粒子粒径与液态水含量的进行对比测试,以研究新型分离器的分离效率。结果表明:新型分离器具有良好的气液分离作用;在流量为10～64 m~3/h时,分离器的分离效率成抛物线形式,在33 m~3/h时分离器的分离效率降到最低值95.16%,主要原因是流量在33 m~3/h时,试验气液混合不均匀,导致内部流态紊乱,以至于试验测得分离效率相对偏低;在流量为10 m~3/h时分离器分离效率最高,为99.29%;分离器对该进口条件的气体中雾状液粒有较高的分离作用,且可以明显降低分离器出口气体中液粒的平均粒径;从进口到气相出口压力逐渐降低,总压降为950 Pa;流动区域速度梯度大不利于气液相分离,流动掺混会导致分离效率降低。     

水轮机主轴磁流体密封摩擦功耗分析

纳米磁流体在水轮机主轴密封中摩擦功耗计算及其性能一直是影响装置设计与应用研究的瓶颈。以悬浮在顺磁性载液中不平衡旋度Ω≠1/2(rotν)的纳米磁流体为研究对象,通过Langevins,Navier-Stokes方程推导,得到纳米磁流体磁粒子摩擦功耗理论计算式,并且通过试验验证,试验与计算值相符。进一步的仿真研究发现,在水轮机主轴纳米磁流体密封装置中,齿槽(波谷)与极齿(波峰)对应的磁感应强度差值ΔB_(sum)对不平衡旋度影响较大,即ΔB_(sum)越大,此处纳米磁流体不平衡旋度越明显,纳米磁流体不平衡扭矩越大、密封压差越大、密封能力越好、摩擦功耗越大,反之亦然。     

极齿关键参数对磁流体密封热特性影响的试验研究*

为探讨磁流体密封极齿参数对磁流体热特性的影响,利用传热学理论构建磁流体密封装置的传热计算模型,研究不同转速下密封间隙、极齿宽度、极齿槽宽度和极齿高度与磁流体温度的关系。在磁流体密封实验台上研究密封间隙、极齿宽度、极齿槽宽度和极齿高度对磁流体温度的影响,并利用模型计算结果对试验结果进行了验证。试验结果表明:随着密封间隙和极齿高度的增加,磁流体温度逐渐减小,呈负指数变化趋势;随着极齿宽度的增加,磁流体温度线性增加;随着极齿槽宽度的增加,磁流体的温度基本不变;密封间隙对磁流体温度影响最大,其次是极齿宽度和极齿高度,极齿槽宽度对磁流体温度基本没有影响。研究表明,在一定范围内适当增加密封间隙和极齿高度,适当减小极齿宽度,可以在一定程度上减小磁流体的发热量,提高磁流体密封装置寿命。     

卧式水轮发电机偏心研究与运行分析

研究了卧式水轮发电机偏心对磁场分布的影响,通过偏心磁场分析,得到不平衡磁拉力解析式。进行现场实物建模,应用ANSYS软件实现卧式水轮发电机偏心磁场有限元计算,得到运行中发电机转子不平衡磁拉力分布。在实际运行中,对发电机偏心及磁拉力引起的系统变化与发电机振动进行试验,提出运行对应措施。     

基于PIV测试的天然气流量特性研究

管道内天然气流场的脉动特征是影响计量的重要指标,结构性汇管内天然气流动规律及管内流场湍流强度是引起脉动不稳定的关键。以3种结构性天然气汇管为研究对象,采用PIV流场测试方法,分析不同流量时天然气流场的流速与湍流强度。研究表明:在不同工况下,速度分布均匀,靠近中心区域速度大,靠近边壁速度小,表现为相对充分发展的流动;速度越小,湍流强度越大,管道中间湍流强度相对小,越靠近边壁湍流强度逐渐变大,在距管道中心剖面位置30～50 mm范围湍流强度呈明显上升趋势;相比理想状态,其他工况在距离管道中心的0.04～0.39倍管径处的流场脉动均出现了不同程度的汇管结构性不稳定区;安装整流器的汇管的脉动区域明显小于未安装整流器汇管流场脉动的区域;流量为100和500 m~3/h时整体扰动小,较为适合不同的安装条件。     

根除隐患确保安全修旧如旧恢复原貌——荆州文庙大成殿修缮工程侧记

该文主要介绍荆州文庙历史沿革及其演变的过程,突出主体建筑大成殿的结构特征和地方特色;描述保存现状及其病害,客观、深入地剖析损害原因;阐述修缮荆州文庙大成殿的重要意义;全面介绍大成殿修缮工程勘察设计方案制定的原则和依据,各主要部位、构件、材料及施工工艺的做法、施工要求与依据。通过实施保护修缮工程,采取有效措施根除危及建筑结构安全的隐患,保持和恢复荆州文庙大成殿真实结构和风貌,尽可能全面地保存和延续其特有的历史信息。     

核主泵动静叶栅内部瞬态流动特性研究

采用分离涡模型(DES)和块结构化网格技术,针对CAP1400反应堆冷却剂泵原型和0.4缩比模型,通过计算流体力学(CFD)数值分析和外特性试验,验证了DES模型的适应性和计算精度。首先,在不同工况下研究模型泵动静叶栅表面载荷分布规律,发现叶片所受载荷极不均匀,靠叶片前盖板处的载荷约为靠后盖板处的2倍;导叶叶片所受的载荷随工况变化的差异性较为复杂,大流量下近入口段载荷相对较大,甚至改变方向。基于涡动力学阐明了动静叶栅内湍涡运动和演化过程,揭示了在噪声干扰条件下叶轮、导叶的瞬态流场结构及演化机制。     

脉动能交换器的脉动能转换特性

针对柱塞泵引起的压力脉动问题,运用脉动交换技术将脉动传递至喷雾蒸发制盐系统,实现双效节能.为了研究其脉动转换规律,运用数值模拟方法分析了在不同弹簧弹性系数、脉动相对振幅与频率下,进口平均脉动压力逐渐增大时脉动能交换器内部管路脉动压力与活塞做功的变化规律.结果表明:在高压、高脉动振幅及较高脉动频率条件下脉动能转换成机械能的效果较好.当弹簧弹性系数越小时,脉动能转换效果越好.当脉动平均压力增大时,管路脉动率随着压力的升高而降低,随着相对振幅及频率的增加而上升;脉动转换效果与平均压力、相对振幅及频率均呈正相关,活塞相对行程最大可达18.5％.     

叶片包角对双蜗壳离心泵水力特性的影响

为研究叶片包角对双蜗壳离心泵水力特性的影响,用数值模拟的方法研究了ZHA235-250-400型双蜗壳离心泵在不同包角下外特性、内流场及蜗壳内压力脉动,然后进行了离心泵水力性能实验。结果表明:随着叶片包角的变化,双蜗壳离心泵内部压力变化较大,当包角为130°时压力分布对称性较好,可有效平衡径向力;包角的增大会减小相对液流角,使双蜗壳离心泵的扬程和效率下降;蜗壳内部压力脉动主频是叶频及其倍频,叶片包角影响蜗壳内压力脉动,隔板起始端和隔舌是蜗壳频率脉动源的主要部分;当叶片包角为130°时,各监测点处的压力脉动幅值最低,动静干涉影响最小。