基于[火用]分析的集成涡流板实验研究

涡流板是单个涡流管的集成化.结构比较复杂,将它看作一个开口系统来研究.依据热力学第一、第二定律,建立适合涡流板系统(火用)分析的热力学模型.结合实验对集成涡流板系统进行删分析,得到分离孔板尺寸、热端管长度、喷嘴结构以及入口压力、冷流比等因素对涡流板能量分离效果和静(火用)效率的影响.研究结果表明:入口压力在0.45 MPa、冷流比在0.7～O.8、冷端孔板内径与涡流室内径之比在0.5处(火用)效率最大;热端管长度越长删效率越大;渐缩型喷嘴的系统删效率比平行喷嘴大.     

涡流管能量分离特性研究进展

涡流管是一种结构较为简单的机械装置,能够使压缩气体通过时呈现出独特的能量分离效应,在天然气等领域具有广阔的应用前景,当前能量分离效率偏低是制约其大规模推广应用的瓶颈。详细地介绍了国内外涡流管能量分离性能及优化等研究成果,着重对影响能量分离效率的结构参数、操作参数、工作介质及连接回路等问题进行了评述,指出天然气管道系统急需的涡流管加热技术以及亟待开展的重难点工作,以期为后续研究提供借鉴。     

新型涡流制冷装置的实验研究

介绍了一种基于能量分离原理研制的新型制冷装置--涡流板.建立了涡流板综合实验台,在不同的条件下对涡流板的特性进行了测试.分析了涡流板入口参数及冷流比对涡流板性能参数的影响.通过实验研究验证了它的制冷效果及其与涡流管的一些相似性质,并且得出了该装置能在不影响制冷效率的前提下增大制冷量这一结论.为解决涡流管制冷研究中存在的制冷量与制冷效率互为瓶颈的矛盾提出了新的思路,也为涡流制冷向大流量方向发展提供了一条新的探索途径.     

气液分离闪蒸撬折流板分离特性试验

在天然气开采过程中,液态水沉积会对输气管线产生严重威胁,故气液分离设备在天然气集气系统中有着广泛应用。折流板作为气液分离闪蒸撬分液侧中重要的分离元件,为研究其分离特性,搭建了折流板分离特性研究的试验平台,针对不同型式的折流板设计了正交试验,以折流板分离效率和压降为试验指标,通过分析常温时多工况下分液侧内部构件对分离性能的影响规律,确定主要影响因素及最佳组合方案。研究结果表明,对于分离效率指标而言,选用折流板型式为水平梯形或蜂窝型、导流板结构参数为180/102/105或120/102/105、液气比为2.083‰~2.917‰、连通管状态为关闭时,分离效率较高;同时,折流板型式是影响分离效率的重要因素。对于折流板压降指标而言,选用折流板型式为蜂窝型或垂直梯形、导流板结构参数为180/102/105或120/102/105、液气比为3.750‰~4.583‰、连通管状态为关闭时,整个气液分离过程中的压降较小;同时,上述4种因素对于压降影响均不显著。     

FA251型精梳机钳板与分离罗拉机构特性浅析

通过对ＦＡ２５１、Ａ２０１Ｃ型精梳机钳板和分离罗拉传动机构的力学特性、工艺特性的对比分析，认为ＦＡ２５１型精梳机的力学和工艺特性优于Ａ２０１Ｃ型精梳机，在高速运转时，机器振动小、噪音低、棉网接合率高，可避免棉网脱节、毛边、破边现象，棉网接合均匀，精梳条条干得到改善。     

四边固支各向异性Reissner板的能量解法

本文将Ｒｉｅｓｓｎｅｒ型修正理论应用于各向异性板，提出了在四边固支边界条件下各向异板的能量解法。     

涡流发生器对CaCO_3污垢特性影响的实验研究

本文对直排浮点型涡流发生器的CaCO_2污垢特性进行了实验研究,通过称重法(计算试片单位面积的污垢沉积量)对不锈钢平板和几种不同浮点尺寸、间距的涡流发生器的污垢特性进行分析比较。结果表明:直排浮点型涡流发生器试片的污垢量到渐近值的时间比平板短,污垢增长速度较平板慢。直排浮点型涡流发生器当浮点直径5 mm、列间距15 mm的试片污垢量渐近值最小,污垢生长期也较长,抗垢性好。     

影响板间蠕变拖曳流中涡流作用的因素

采用复值函数理论和有限元方法,对基底板和平板之间的牛顿流体和非牛顿流体的蠕变拖曳层流过程进行了数值研究,重点分析了雷诺数、剪切变稀系数和阻通比的变化对于两板间薄膜流动过程中涡流的产生和发展的影响.研究结果表明:雷诺数在一定条件下也会产生涡流,且会影响涡流的作用区域,但这种影响有限,因为流场中存在过大的速度梯度,所以雷诺数不是影响涡流的主要因素,对于不同的基底板形态,雷诺数对于涡流的作用相近;对于非牛顿流体,剪切变稀系数不会对流场的形态产生过多影响,但是,随着剪切变稀系数增大,发生流线分离的位置在纵向上会逐渐升高,涡流作用的区域增大,作用强度增强,使得流动更加不稳定;随着平均板距增大,临界波形度绝对值也随之增大,阻通比则随之减小,这表明临界阻通比随着波形度增大而呈现减小的趋势.     

FA251型精梳机钳板与分离罗拉机构特性浅析

通过对ＦＡ２５１、Ａ２０１Ｃ型精梳机钳板和分离罗拉传动机构的力学特性、工艺特性的对比分析，瘁为ＦＡ２５１型精梳机的力学和工艺特优于Ａ２０１Ｃ型精梳机，在高速运转时，机器振动小、噪音低等。     

四边固支各向异性Reissner板的能量解法

本文将Ｒｅｉｓｓｎｅｒ型修正理论应用于各向异性板，提出了在四边固支边界条件下各向异性板的能量解法。     

利用液化天然气冷能的新型空分流程及其性能

为了有效利用液化天然气（LNG）因处于低温位而含有高品质的可用能，提出了一种利用LNG冷能的新型空分流程，以期回收LNG冷能的同时降低空分系统的动力功耗.从热力学角度出发，指出了该LNG冷能回收利用方式的合理性.在详细介绍该流程的组织方式的基础上，着重探讨了流程在安全性、运行压力、调节灵活性和单位能耗等方面的特点.对一氧气产量为10 000 m3/h的流程算例进行了模拟分析，结果表明，该LNG冷能冷却空分流程单位液氧产量的耗电量约为0.4 kW·h/kg，远低于传统空分流程约为1.0 kW·h/kg的耗电量.     

改进涡流分级机转笼通道结构提高分级性能

在涡流分级机转笼通道中心加装窄叶片使产品分割粒径减小,分级精度提高,转拢 数较少时加装效果明显,径向叶片数多时效果不明显,分析指出这是减小了转笼径向叶片间惯怀 度的缘故。     

Application of empirical mode decomposition based energy ratio to vortex flowmeter state diagnosis

To improve the measurement performance, a method for diagnosing the state of vortex flowmeter under various flow conditions was presented. The raw sensor signal of the vortex flowmeter was adaptively decomposed into intrinsic mode functions using the empirical mode decomposition approach. Based on the empirical mode decomposition results, the energy of each intrinsic mode function was extracted, and the vortex energy ratio was proposed to analyze how the perturbation in the flow affected the measurement performance of the vortex flowmeter. The relationship between the vortex energy ratio of the signal and the flow condition was established. The results show that the vortex energy ratio is sensitive to the flow condition and ideal for the characterization of the vortex flowmeter signal. Moreover, the vortex energy ratio under normal flow condition is greater than 80%, which can be adopted as an indicator to diagnose the state of a vortex flowmeter. Foundation item: Project(200801346) supported by the China Postdoctoral Science Foundation; Project(2008RS4022) supported by the Hunan Postdoctoral Scientific Program; Project(2008) supported by the Postdoctoral Science Foundation of Central South University     

快速压缩装置角涡运动特性

针对内燃机快速压缩装置(RCM)内部的典型涡旋流动,采用CFD方法对不同边界条件和变比例几何模型下的内燃机汽缸模型RCM内涡旋的形成与分布特征进行了数值模拟分析.结果表明:RCM的汽缸与活塞形成的角区附近存在一对反向旋转的涡旋,通常情况下,角区涡将充满整个活塞壁.模型的几何尺寸比例对RCM内部的涡流动有显著影响:随着几...     

LNG冷能用于冷库制冷性能模拟研究

为使LNG冷能在冷库系统中得到有效利用,从LNG冷能梯级利用的角度出发,设计一种新型LNG冷能制冷的冷库系统,在LNG换热器端和冷库末端实现对LNG冷能的梯级利用,并通过HYSYS模拟对其进行热力学分析和经济性分析.结果表明:该冷库系统COP为1.82,火用效率为80.2%;LNG换热器火用损最大,约占系统总火用损的78.9%,且随LNG进口温度升高而减小;系统COP和火用效率均随LNG进口温度及气化压力升高而增大;该系统投资回收期为4.77 a,具有较好的经济效益.LNG冷能为冷库系统冷量来源提供新的选择,在LNG进口端增设蓄冷设备和加压泵均能提高系统COP和火用效率.     

单向注水与拍门削减断流弥合水锤的试验研究

试验研究表明，泵系统瞬变过程中在断流处单独单向注水，或仅在系统末端设置升降式拍门，或同时进行单向注水和拍门操作，都可削减断流弥合升压，但削减压力的幅度不同；单独采用拍门注水，能更有效地削减A处断流弥合水锤压力（dA：0.44～0.6；0.35～0.42），且稳态初速越高，削峰比dA越大；而采用单向注水 拍门措施对削减系统首端的断流弥合水锤压力效果最好（dA：0.65～0.70），dA的大小与初速无关；单独用拍门系统膝部的削峰比最高（dB：0.92～0.97），初速大小不影响dB值；同时采取单向注水 拍门措施，在膝部却不及单独用拍门的削峰效果好（dB：0.8～0.86；0.92～0.97），同时dB不随稳态流速的改变而变化。     

带襟翼的机翼尾涡合并数值计算

为获得带有襟翼的机翼尾涡的合并动力学过程,在验证数值方法的基础上,数值模拟带有襟翼的机翼绕流尾流场,根据涡合并特征将合并过程划分为诱导共转阶段、合并阶段和轴对称化阶段.采用涡间距量纲—化尾流区域描述二涡诱导合并.变换弦长雷诺数、襟翼翼梢与机翼翼梢的间距、襟翼角度,改变襟翼翼梢涡与机翼翼梢涡的强度比,得到尾涡合并差异的特征.计算结果表明:随着雷诺数的增加涡的强度增加,涡量的扩散程度减低,涡合并过程被推迟,空间诱导运动过程得到延长,涡系空间诱导运动增强,涡合并的雷诺数效应随着雷诺数增加而减弱,缩短涡间距,加速涡合并过程,但合并后的远场涡尺寸和形态没有显著改变;襟翼涡随着襟翼角的减小而减弱,强度逐渐减弱的襟翼涡逐步被翼梢涡拉伸卷吸,微弱的襟翼涡系在近场中的合并过程完全改变,翼梢涡的运动轨迹并未受到诱导运动.翼梢涡合并的雷诺数效应表现为诱导运动过程的增强,尾流中强度小的涡系起不到明显的诱导作用.     

自由剪切层中离散涡的运动学特性

本文采用离散涡方法,数值模拟了二维自由剪切层流动中离散涡团的演变过程,共包含一千多个平板脱落离散涡和八十个替代平板的离散涡的计算,两股流动速度差为6m/s。计算结果表明:在剪切层流场沿下游的不同位置上,离散涡团有着不同的合并形式。