不同外激励参数下射流的附壁振荡特性

为获得新型外激励振荡器的振荡性能跟随外激励流参数和时变模态的改变而变化的规律和敏感性,为该振荡器的高效应用提供依据与参考,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)数值模拟和实验的方法,对激振能力和振荡射流的总压保持率K的变化进行了考察。结果表明:总压保持率K随外激励流总压的降低而减小;非激励侧泄漏的激励流也使K略降,但却显著降低了激振能力;而激励流占空比减小即提前关断,会显著降低振荡射流总压保持率;激励流起始压力渐升的影响较小,而中后期压力丧失或渐降,会使K有较大跌落。研究证明,外激励振荡器对激励流参数的变化具有较强的适应性,20%以内的变化不影响振荡稳定,仍能维持较高的总压保持率K,可振区间内最低K比现有的自激励振荡器高出10%以上。     

数据分析与BP神经网络相结合的乙烯装置智能故障诊断系统

针对化工生产流程中各单元具有强关联性、连续性、复杂性的特点,以某乙烯生产装置为对象进行Aspen仿真,提取数据并进行灵敏度分析,发现设备故障可以通过分馏塔再沸器和冷凝器的热负荷变化来反映;进而,以脱甲烷塔、脱乙烷塔和乙烯精馏塔为例建立动态模型,把引起热负荷变化的温度、压力、甲烷含量和进料流量4种可观测参数数据集进行故障分类编码,再利用3层BP神经网络建立热公用工程(主要指蒸汽)智能诊断系统模型。对不同可观测参数及其组合数据各选取10 000组数据样本进行训练和验证,在获得阶段性诊断结果后,综合设备热负荷变化得到完整的装置故障情况。测试集样本验证结果显示,所建BP神经网络诊断模型的准确率较高,可达到99.75%。实际应用结果表明,该故障诊断系统在实际操作中能够快速有效地判断出设备故障诱因。     

含有复合阻尼结构的压力波制冷机振荡管内流动分析

通过对含有复合阻尼结构的压力波制冷机振荡管内的流场分析，详细讨论了激波在接受管内的行为，数值计算同时表明：含有两道复合阻尼结构加上激波吸收腔完全可以将激波降低到工程上可以接受的程度。     

激波管中非定常凝结现象的数值分析

引言天然气处理、输运过程中常采用节流制冷工艺,由于节流过程是一个不可逆熵增过程,效率比较低,这会导致压力能的较大浪费。根据已有的研究结果[1]:非定常流动的过程效率高于稳定流动的过程效率。基于非定常、交变流动过程的高效气波     

改进的Dillmann-Meier自发凝结模型探讨

考虑单分子聚团间相互作用下,Dillmann-Meier模型冷凝成核率结果较为准确,然而该模型运算量较大,不能适应于含有凝结现象的流动过程分析中。文中在Dillmann-Meier模型基础上,给出了改进后的模型,将不同理论用于计算水和n-C9的成核率结果与所有理论模型和实验结果进行比较,表明改进后的MDM模型精度接近Dillmann-Meier模型但运算更快捷。通过对尺寸校正函数研究了不同温度、过饱和度对微观表面张力的影响,分析了造成不同理论计算成核率存在差别的主要原因。     

新型高效中部阻波腔式气波管性能研究

气波制冷机气波管内的运动激波,在管内封闭末端将反射回行。若反射激波回到气波管开口端,会加热已膨胀制冷的开口端气体,严重降低制冷效率。考察分析已有高效的末端吸收腔式气波管,其衰减和阻止反射激波的效果还不理想,因此提出了一种中部阻波腔式气波管结构。通过对管内运动波系的对比分析,揭示了该中部阻波腔的综合作用机理:不只是对反射激波进行阻减,还能将其重新折回气波管后段,且将部分入射激波反射成膨胀波,与逃出阻波腔的反射激波相抵消,共同遏制反射激波回到气波管开口。CFD数值模拟表明,与已有广泛应用的末端吸收腔式气波管相比,新型气波管可使高于第二高效注气频率对应的制冷效率相对提升7%~11%,波谷提升约18%,使制冷效率曲线趋于平坦;而将中部阻波腔与已有的末端吸收腔共用,组成双腔式气波管,还能使低、中频注气时的制冷效率相对提高6%~8%,效率曲线更平。又以单管模型机实验测量对比三种型式气波管的制冷效率,证明了新型气波管的高效和效率曲线的平坦性能;实验三种气波管制冷效率幅度的差别和趋势,以及效率峰值、谷点所对应的注气频率,都与模拟结果相符。     

超临界水解制备TiO_2微粒过程的实验研究

二氧化钛(TiO2)微粒以其特殊的性能在诸多领域有着广泛的应用。超临界水解制备金属氧化物微粒过程是一种崭新的微粒制备技术,用此方法成功制备的TiO2微粒,其粒径分布范围是32~274nm。将制备的微粒样品,用X射线衍射仪、扫描电镜和激光粒度分析仪进行表征。结果表明,产物是纯度很高的锐钛型微粒,微粒粒径较小,粒度分布较集中。实验还考察了操作压力、操作温度、系统总流量和支路流量比等过程参数对微粒粒径的影响。结果表明,随着操作压力的升高,微粒粒径明显增大;随着操作温度的升高,微粒粒径明显增大;随着系统总流量的增大,微粒粒径减小;随着支路流量比的增加,微粒粒径略有下降,但变化不大。     

雾化喷射泵在油气加工处理装置中的应用研究

雾化喷射泵是由不同压力的两股流体相互混合，并发生能量交换，以形成一股居中压力混合流体的装置．该装置可不直接消耗机械能而提高流体的压力。为了解决冬季油气生产集输过程中的冻堵问题，通过大量的试验验证和模拟分析，结合具体的工程实际，研制了注醇用雾化喷射泵。并在已完成的10余项大型装置中成功使用，效果良好。该项技术的应用成果表明，具有很好的推广使用价值。文章介绍了雾化喷射泵的工作原理、性能特点、结构形式及实际应用情况。     

端口夹角对气波引射器性能的影响和预测

端口夹角是影响气波引射器性能的重要结构参数。本文通过数值模拟和实验研究探讨了端口夹角对气波引射器性能的影响机理,并得出了装置最佳端口夹角的预测方法。气波引射器存在一个最佳的端口夹角ψopt：当端口夹角大于该值时,等熵效率明显下降;若端口夹角小于最佳值,中压压力小于极值中压压力时,等熵效率随夹角的减小稍有降低,中压压力大于极值中压压力时,等熵效率急剧下降。数值模型的计算结果与实验值相一致,本文所建数值模型可准确预测最佳端口夹角。入口气体状态恒定时,最佳端口夹角不随中压压力的变化而改变,随转速的增大而线性增大。上述结论对气波引射器的设计和性能优化具有指导意义。     

动量增强型喷射器性能实验与分析

基于增大混合区域,增强动量交换效率的优化思想,添加三维扰流元件的动量增强型喷射器能够提高设备性能。以此为研究对象,本文在空气介质下对其性能进行了实验和数值计算研究。相较传统喷射器,动量增强型喷射器能显著提高喷射器单体设备性能。在超音速情况下,驱动流量不受影响,实验测定动量增强元件在增压性能变化不大的情况下,提升临界区引射率E_R达5%,数值计算结果与模拟结果吻合。对数值计算所得流场分析发现：在喷射器驱动喷嘴尾部设置动量增强元件,一方面能够使流体混合边界出现花瓣形褶皱,增大流体混合面积,同时增厚混合区域达39.28%,整体拓展混合空间;另一方面,动量增强元件能够促使驱动流体轴向速度转化为周向、径向速度,诱发周向旋流,增强径向扰流,变喷射器传统二维动量交换为三维动量交换。动量增强元件亚声速情况下,引射性能进一步提升,但其临界压力点降低,增压能力损失。