离心泵蜗壳内非定常流动特性

基于修正的RNG k-ε湍流模型和输运方程空化模型,对离心泵内部非空化和空化的非定常流动进行了数值模拟,计算结果与试验结果吻合较好,验证了数值模型和计算方法的准确性。在离心泵蜗壳内布置了5个监测点,分析了蜗壳内非空化和空化工况时流动特性。结果表明:离心泵非空化和临界空化工况下,蜗壳内压力脉动的主频为叶片通过频率145 Hz或290 Hz,而在充分发展空化工况下,压力脉动的主频非常低,可能原因是空泡剧烈的脱落及溃灭引起的。三种工况下,离心泵蜗壳第2断面附近的压力脉动最大幅值均远大于其它监测点,原因是此处存在较强的二次流,出现了两个非对称反向旋涡,两个旋涡的涡心位置、形状、强度随时间不断变化,对流动产生较强扰动,诱发强烈的压力脉动。     

离心泵瞬态空化流动及压力脉动特性

基于RNG k-ε湍流模型及输运方程空化模型,考虑空化流动可压缩性影响修正湍流模型,考虑湍流压力脉动对饱和压力影响修正空化模型,对小流量工况离心泵瞬态空化流动进行数值模拟,计算所得扬程随进口压力变化曲线与试验结果吻合较好,能较准确预测离心泵在空化临界点扬程陡降过程。在离心泵叶轮流道中间与叶片压力面、吸力面布置监测点,对比分析非空化、空化时叶轮内压力脉动特性。结果表明：叶轮内压力脉动主频为叶轮转频;在叶轮流道及叶片吸力面,叶轮内压力脉动最大幅值由进口至出口逐渐增大,而在叶片压力面,压力脉动最大幅值在叶片进口4/5处最大。空化流动各监测点压力脉动最大幅值大于非空化,在流道进口处约为非空化时2倍。受蜗舌结构影响,叶轮内各流道空化区域分布不均匀。     

两种不同干燥方式对不同预处理方式的脱盐鸭蛋清品质的影响

采用真空冷冻干燥和负压微波喷动干燥两种干燥方式,对经不同预处理的咸鸭蛋清进行干燥制粉,以鲜鸭蛋清为对照,研究不同干燥方式咸鸭蛋清脱盐前后的功能特性。产品的质量主要通过色差、表观密度、凝胶性、起泡性及泡沫稳定性、乳化性及乳化稳定性等方面来衡量。实验结果表明:当负压微波喷动干燥条件为干燥腔压力80 Pa,脉冲压力800 Pa,微波功率0.1~0.6 kW,每间隔10 min脉冲2 s;真空冷冻干燥条件为真空泵压力10 kPa,温度为50℃,加热功率为350 W,干燥时间为10 h时,负压微波喷动干燥产品的理化特性优于真空冷冻干燥产品的理化特性(色泽、表观密度值、硬度、起泡性和乳化性等),咸鸭蛋清的最佳干燥方式是负压微波喷动干燥(PSMFD);经超声波预处理后PSMFD的蛋清粉具有最好的色泽,较好的表观密度值(0.333 kg/dm3)、较小的硬度(831.251 g)、较高的起泡性(86.7%)和乳化性(0.540 4)、较好的起泡稳定性(93.3%)和乳化稳定性(26.48 min)。     

食品微波冻干技术及装备研究进展

冻干技术能够最大限度地保留食品的营养成分,在我国食品干燥行业得到了一定的应用。由于冻干技术存在干燥周期长、能耗大、成本高等缺点,目前我国冻干食品以出口为主。微波具有内热源特性,采用微波高效加热技术与传统冻干技术相结合而发展的微波冻干技术从上世纪中期已受到国外学者与企业界广泛关注。但是,微波冻干存在非常明显的不均匀与低压气体放电现象,这一关键技术问题一直以来制约其商业化应用。近些年来,由于科学技术的迅猛发展和学科领域的交叉、相互渗透,为微波冻干关键技术的研究、装备开发及商业化应用提供了技术及经济支撑,微波冻干技术、理论得到不断完善。综述了国内外微波干燥技术在高效、节能、均匀及装备方面的研究进展。     

调理高丽菜脉冲喷动-射频真空干燥的品质研究

为了解决传统高糖调理蔬菜真空干燥过程产品粘连导致干燥产品品质差、成本高、劳动强大及高污染等问题,本文以高丽菜为实验原料,进行不同加糖调理预处理方式对脉冲喷动-射频真空干燥(PSRFVD)蔬菜品质特性及均匀性影响的研究。研究表明:高丽菜采用干法杀青调理预处理结合PSRFVD方式得到的脱水产品中抗坏血酸含量、叶绿素含量、还原糖含量及复水比(24.41mg/100 g、3.12 mg/100 g、61.41%、26.11)均高于热水杀青调理预处理结合PSRFVD的脱水高丽菜相应值(21.68 mg/100 g、2.98 mg/100g、58.11%、21.19);干法杀青调理预处理与热水杀青调理结合PSRFVD脱水高丽菜的水分、色泽及收缩率均匀度分别94.51%、96.31%、92.11%及93.21%、95.63%、91.45%;与传统真空干燥技术相比,PSRFVD技术不但可以有效解决高糖调理预处理高丽菜干燥过程产品粘结问题,提高干燥产品营养成分保留量及均匀度,而且还可以显著地缩短干燥时间(50%)。     

埋设管道平面射流冲蚀沙床的试验研究

为认识埋设管道射流冲蚀沙床形成异重流的排沙效果,开展了不同射流因素及沙床边界条件下的试验研究,分析了冲坑形态尺寸在不同试验变量下的变化规律及异重流运动特性。结果表明：冲坑发展过程分为三个阶段,冲蚀深度变化随时间逐渐变缓,冲坑二维形态相似,上下游坡面不对称,整体向下游发展;射流与沙床在一定坡度埋深、较小的沙床坡度和各喷嘴冲蚀形成独立冲坑的情况下,冲蚀效率较高;泥沙由射流冲蚀起动并在水流卷吸作用下形成浑水异重流,其实测浓度远大于水流挟沙力,实现了较高浓度的含沙水流远距离输移,表明这种方法具有较高的清淤效率,具备一定可行性。     

带前置导叶离心压缩机非定常流动的数值模拟

利用CFX对无导叶和前置导叶大预旋角度下离心压缩机内部流动进行了数值模拟,分析了叶轮表面的压力分布规律.前置导叶正预旋40°的非定常流动计算结果显示,导叶及叶轮表面均发生了流动分离,导致流场内产生了较大的压力波动,波动主频率为2 422 Hz,叶轮流道内旋涡的周期性发展是导致叶片表面压力波动的主要原因.     

动态水位诱导下临库边坡稳定性分析

水库建成蓄水后,为满足防洪和发电的要求,水位将在最低正常水位和最高正常水位之间反复升降,库水位的变动很可能诱导库岸失稳,有必要对动态水位诱导下库岸边坡稳定性进行分析。结合苏阿皮蒂水利枢纽项目运营模式,采用极限平衡分析方法,分析不同库水位工况下右岸松散堆积体稳定性演化规律,并对避免松散堆积体在水库诱导下产生灾害提出了几点建议,为松散堆积体岸坡的稳定性分析与防护提供参考。     

自激吸气式脉冲射流装置在多泥沙深水水库的应用研究探讨

异重流排沙一般仅在调水调沙后期采用,只能将运行至坝前的部分细粒径泥沙排出;射流清淤技术在浅水中进行局部的采砂、清淤有广泛的应用,二者在深水泥沙处理上均存在一定的局限性.为此,结合异重流产生和运动的特点,提出利用自激吸气式脉冲射流装置制造人工异重流进行冲驱泥沙的新方法.研究并探讨了技术的可行性及影响因素,以及清淤河段的选择,对脉冲射流的冲沙速度等技术参数进行了论证,以求解决深水条件下大面积、长距离的大量排沙清淤的技术难题.     

降雨条件下双层土坡的模型实验研究

针对降雨入渗非均质土坡的稳定问题,建立双层边坡模型进行人工降雨实验,对坡体进行含水率和孔隙水压力监测,得到了非均质土坡在降雨条件下含水率和孔隙水压力更真实的变化。基于模型实验结果的分析,得出变化规律如下:①坡体渗流趋于稳定时,含水率、孔隙水压力不仅和深度有关系,而且也与土体物理性质有关。这与均质土坡的渗流状态明显不同;②坡体含水率、孔隙水压力在降雨过程中,响应时间随深度增大而增大。雨后过程中,下层土体含水率、孔隙水压力降低速度大于上层;③相同雨强条件下,坡体含水率和孔隙水压力随降雨历时而不断增大。降雨强度越大,坡体的孔隙水压力和含水率响应时间越早,但在坡体浅表层这种时间效应不明显;④对于降雨过程中能达到稳定渗流状态的土坡,前期降雨量主要影响降雨过程中含水率和孔隙水压力的变化。研究成果为降雨入渗条件下非均质非饱和土边坡的稳定分析提供了依据。