两相流引射循环系统实验研究及引射器性能数值模拟

用ANSYS CFX软件对两相流引射制冷循环中的引射器内部流动进行了数值模拟,分析了混合室直径和喷嘴喉部直径对引射器性能的影响;根据数值模拟结果加工了引射器试件,对R134a两相流引射器及引射循环制冷系统性能进行了实验研究,探讨了固定工况条件下引射器喷嘴喉部直径和混合室直径的优化匹配。实验与模拟结果均表明,在固定工况条件下,存在使引射比及COP分别达到最大的最佳混合室直径和喷嘴喉部直径组合。在冷凝温度为55℃、蒸发温度为3℃的工况下,当混合室直径为16mm、喷嘴喉部直径为2.0mm时引射器的引射比达到最大值,而两相流引射循环制冷系统的COP在混合室直径为16mm、喉部直径为1.7mm时最高,模拟与实验结果的变化趋势是一致的,但二者的引射比值误差较大。     

工况对两相流引射器制冷循环系统性能的影响

引射器结构简单、无运动部件,在制冷系统中代替膨胀阀可提高系统的COP。以R134a为工质,实验研究了不同工况条件下两相流引射器制冷循环系统性能,分析了蒸发温度、冷凝温度对引射比、压力提升比、制冷量和系统COP的影响。研究发现:当冷凝温度为40℃时,随着蒸发温度的提高,引射比和压力提升比均下降,制冷量和系统COP均提高;当蒸发温度为-10℃时,随着冷凝温度的增加,引射比和压力提升比均增大,制冷量和系统COP均下降。     

引射器中工况参数对引射特性影响规律的数值分析

为完善引射式预混燃烧器中引射器的操作特性,对工况参数进行数值模拟分析,分别研究工作流体速度v、被引射压力P2和出口压力P3对引射器引射特性的影响.模拟结果显示,对预混燃烧器中引射器的运行优化,有助于提高燃烧效率.     

蒸汽引射器引射汽轮机排汽供热的研究与应用

为了缓解电厂出现的供热不足问题和减少冷端损失,提出了通过蒸汽引射器引射汽轮机乏汽用于供热的方法,并对蒸汽引射器引射汽轮机排汽的工作原理进行了分析介绍。以某330 MW的机组为例,对其利用蒸汽引射器引射汽轮机排汽进行了热力和经济性分析。结果表明:增设蒸汽引射器后,在一个供暖周期内可以为电厂增加供热量367.62 GJ/h,有很大的节能潜力。     

端壁射流对高压涡轮二次流损失影响研究

为了研究端壁射流对端区二次流动的控制效果及作用机理,以GE-E3高压涡轮为研究对象,采用数值模拟的方法,在涡轮进口总温为711 K、总压为345 951 Pa、出口静压为89 177 Pa和动叶转速为8 279 r/min的条件下,分析射流位置、角度及射流比等参数对控制效果的影响.结果表明:端壁射流能够有效组织涡轮内部...     

氟利昂引射式制冷机的性能研究

本文研究了引射式制冷机的性能,当工质采用氟利昂时,可以利用低位热能来制冷,编制了计算机仿真程序,分析了状态参数对制冷机性能的影响。计算结果表明这一装置适合于空调系统。     

同轴度对引射器性能影响的数值分析

船用燃气轮机需要安装引射器来降低红外特征,受限于机舱尺寸,引射器的主喷管和混合管往往不能同轴线布置。为了研究主喷管和混合管在非同轴线布置下对引射器的影响,本文以某燃气轮机上带有冷却孔的引射器为研究对象,采用数值模拟的方法研究了主喷管相对混合管轴线偏离±30%,±50%,±70%时引射器的性能,并且对比了冷却孔在开闭状态下的性能。结果表明：当冷却孔关闭时,主喷管向负方向偏移时压力损失系数最大提高4.3%,向正方向偏移时压力损失系数最大提高2.5%;当冷却孔开启时,偏移方向对压力损失系数没有明显影响,且引射器内部的燃气总温降低100~150 K。     

一种流量可调的燃料电池用引射器的数值分析

针对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)高低负荷工况对氢气量的不同需求,提出一种新型引射器,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对该引射器进行仿真分析,研究不同混合室收敛角对引射器性能的影响。仿真结果表明,在高低两种工况下,引射器的引射系数均随混合室收敛角的增大先增大后减小,最佳的混合室收敛角为9°～15°。选取混合室收敛角12°内的引射器进行内部流场分析,通过速度场及压力场的分布,研究高低负荷工况下引射器对回流氢气的作用规律。     

二次计量用户无功补偿有关问题的探讨

二次计量用户无功补偿有关问题的探讨锦州市节能办公室单建伟１前言企业供电系统无功补偿是一项广泛应用的节电项目，特别是近几年愈来愈受到用户的重视。但是从我地区应用推广情况看，在二次计量用户无功补偿方面存在着一定的问题，使很多二次计量用户的补偿效果不明显，...     

间隙对气波引射性能影响的实验研究

气波引射器是一种新型的高效动态引射装置,转子与端板处间隙宽度对引射性能产生重要影响。通过实验研究进出口间隙宽度以及转速对气波引射器高低压气体流量和引射性能的影响。结果表明:随着入口间隙宽度增大,高压气体质量流量小幅增大,而低压气体质量流量大幅降低,设备的引射性能急剧降低,宽度由0.15 mm增至0.55 mm,等熵效率减小约15%,而出口间隙宽度对设备的流量和性能影响较小。当设备的运转速度偏离设计转速时,气波引射器的引射性能将急剧降低,在一定的转速偏离范围内,高压气体质量流量增大,而低压气体质量流量逐渐降低。     

加导流板对燃烧器一、二次风混合位置影响的研究

燃烧器一、二次风混合位置是燃料丰火稳燃的关键。文中介绍了在燃烧器喷口采用加装导流板的方法,推迟二次风混入一次风气流中,并利用正交试验及方差分析研究导流板的结构及安装尺寸对混合位置的影响,得到对混合位置影响最大的因素。对工程设计有重要指导意义。图2表4     

减少低压涡轮二次流损失的方法

《ASME Journel of Turbomachinery》2011年1月刊叙述了利用轮廓成形端壁的好处,以及减少低压涡轮二次流损失的一种新流动机理。近年来,广泛应用轮廓成形端壁,更深入地了解了主流二次流减少的物理现象。基于此,重新设计了低压涡轮典型的实心薄叶型直列叶栅端壁的几何形状。提供了试验数据,证明这个     

叶轮机械内部二次流计算分析方法

为了研究叶轮机械内部复杂的旋涡结构,提出了一种新的二次流计算方法。叶轮机械内部复杂的旋涡结构通过二次流矢量描绘出来,并与Q准则进行对比。另外,对本文提出的二次流计算方法进行了扇形试验研究。结果表明:利用本文计算方法所获得的二次流分布与Q准则具有良好的对应关系,识别旋涡结构的位置时两者判断是一致的。所以,可以较好地描绘出叶轮机械内部的旋涡结构。     

径流式转子对气波引射器性能的影响研究

气波引射器是一种新型的高效动态引射装置。为了验证径流式转子结构的可行性与高效性,分别建立两种不同结构类型的转子气波引射器物理模型,利用计算流体动力学(CFD)技术分别对其性能展开分析,并在相同结构与工况条件下,对比二者在引气和增压性能上的差异。结果表明：同等条件下,由于径流式转子能有效利用离心力推动气体流动,增强激波强度,其引射率与等熵效率约比轴流式转子高10%～20%,证明径流式转子的可行性。在此基础上通过改变设备转速进行模拟,得到在膨胀比为1.5,压缩比分别为1.1,1.2和1.2条件下,设备转速n为2 757 r/min时性能达到最优。     

氨对甲苯二次有机气溶胶生成潜势影响的实验研究

在氧化流动管反应器中开展了一系列甲苯/OH自由基氧化实验,研究了复合污染情景下NH3对甲苯二次有机气溶胶(SOA)生成潜势的影响.反应器采用低压汞灯作为光源,OH暴露量范围为2.91 ～ 6.79 molec·cm-3s(2.3～5.2 d大气老化).研究结果表明,在甲苯/OH自由基氧化体系中,通入NH3导致SOA的峰...     

空气引射对斯特林发动机火焰特征及燃烧温度的影响

为了研究空气引射对斯特林发动机常压燃烧特性的影响,在可视化试验台上进行了不同工况下的燃烧试验,并利用高速摄影机拍摄了燃烧室内的火焰图像,利用热电偶测量了燃烧室内的燃烧温度.结果表明,无空气引射时,燃烧火焰较长,张角较小,波动较大,高温区集中在燃烧室轴线附近;加入适量引射空气,火焰缩短,张角增大,稳定性提高,高温区外扩,位置向喷嘴靠近,燃烧温度升高;过量引射空气使火焰失稳,温度场紊乱,高温区分散,燃烧温度下降.     

加装二次进气装置对排放的影响

通过工况法排放测试证明,加装二次进气装置可以有效降低摩托车排放。     

二次燃料喷射对燃气轮机中低热值燃烧室性能的影响

针对燃气轮机天然气燃烧室改烧中低热值气所导致的头部流速过快、回流区减小、壁面温度过高等问题,提出从火焰筒横侧实施二次燃料喷射的方案。建立了简化的模型燃烧室,利用计算流体动力学(CFD)软件和Chemkin软件进行了计算和分析。结果表明,实施二次燃料喷射,能够增大回流区,有效加强空燃掺混。二次燃料喷射对燃烧室总压损失和燃烧效率影响不大,合理分配两级燃料喷射比例,能够有效降低燃烧室壁面温度,同时也能达到较低污染排放。     

二次喷油对点燃式可变滚流进气发动机稀燃影响的研究

利用二次喷油稀燃实验系统研究了二次喷油对可变滚流进气发动机稀燃特性的影响情况。首先，采用纯滚流可变滚流进气系统时，采用较大比例的二次喷油量可以获得更好的稀燃经济性。第二，最低油耗点所对应的喷油正时按照T1、T2和T3顺序依次提前；负荷较大时，对应的最低油耗点喷油正时也相应提前。第三，在可变滚流结构中，二次喷油可能造成局部混合气过浓．导致CO排放增加：同时．在稀燃情况下．增大滚流比可以降低发动机HC和NOχ排放。第四，增大滚流比可以改善发动机低速工况条件下的性能，但应避免机构对燃油喷注的阻隔作用。     

二次燃油喷射对自吸直喷汽油机低速性能影响的试验研究

对一台自吸直喷汽油机采用不同的燃油喷射模式在2 000r/min全负荷工况进行试验,研究了二次喷射对发动机低速动力性和经济性的影响,并根据缸压参数、燃烧参数及排放物的变化规律对二次喷射影响发动机低速性能的机理进行了探讨。结果表明,相比单次喷射,通过优化二次喷射时刻可以使动力性提升5%,经济性提升约6%。二次喷射的优化机理主要是实现了燃烧室内油气浓度的不均匀分布,可提升燃烧速度,通过分层燃烧实现动力性和油耗的改善。