泵用微连通对称双卸荷槽及其困油与流量特性

为了充分提高外啮合齿轮泵的困油性能和完善双卸荷槽的现有设置理论,提出了一种双卸荷槽微连通对称设置的创新结构,并以常规无连通对称设置的双矩形卸荷槽为例,依次给出了创新结构的实现方法,构建了困油压力和理论流量的计算模型,比较分析了常规结构和创新结构下的困油压力、排量损失以及流量脉动质量等。结果表明:啮合点位置越接近最小困油容积位置,创新结构下的卸荷面积越大,突出解决了常规结构下该处的零卸荷面积问题;通过充分缓和常规结构下的困油压力,创新结构有效地避免了困油的高压冲击与低压气穴所造成的危害;相对于常规结构,创新结构的理论排量稍有下降,流量脉动有所加剧等。研究结果可为齿轮泵的优化设计提供参考。

双圆弧齿轮泵不同工况下流量特性分析

为分析不同工况下的双圆弧齿轮泵流量特性,使用AMESim软件对双圆弧齿轮泵进行精确建模,设定不同转速、负载压力和气体质量分数并分析其瞬时出口流量和出口流量脉动率。结果表明:转速与瞬时出口流量呈正相关,转速为3000 r/min时的平均出口流量是转速为1500 r/min时平均出口流量的2.17倍;负载压力与瞬时出口流量呈负相关,负载压力为6 MPa时的平均出口流量较负载压力为2 MPa时平均出口流量减小0.621 L/min;在转速为3000 r/min、负载压力为2 MPa时,出口流量脉动率最小;出口流量脉动率与转速呈负相关,与负载压力呈正相关。油液的气体质量分数增大会加剧双圆弧齿轮泵空化现象,对流量特性造成不利影响。

高精度文氏管调节阀流量特性仿真及试验

文氏管调节阀作为流量控制系统的核心组件,其流量特性对系统控制精度及稳定性具有决定性影响。研究了文氏管调节阀的流量特性,采用包络线法对阀芯型面进行了优化设计,并对优化设计结果进行了CFD仿真分析和试验验证。结果表明:抛物面型阀芯可实现调节阀通流面积与阀芯位移之间的线性变化;在出入口压比为0.5的工况下,CFD仿真模拟和调节阀水介质流量特性试验均验证了调节阀位移-流量曲线具有极高线性度,进一步说明了抛物面型阀芯设计准确有效。同时,通过可视化试验图像可知,由于空化流动状态发生改变,调节阀阀芯位移较小时流量系数曲线会出现剧烈波动。

推力调节球阀流量特性参数化建模

调节阀广泛应用于工业自动化领域,用于精确控制流体的流量、压力、温度等参数。应用于可重复使用液氧/甲烷发动机推力调节系统的推力调节阀,为浮动阀座矩形窗口球阀,通过控制进入燃气发生器的甲烷及液氧流量来调节涡轮泵的功率,从而实现推力调节。首先对调节阀的流量特性进行理论建模。通过参数化分析调节阀阀座和阀芯的流通特性,提出了一种理论模型来预测阀的流量系数。采用CFD仿真和实验测定方法验证理论模型,并对比理论值、仿真值和测量值。结果表明,理论模型能较好地预测中等开度下的流量系数,但在极小和极大开度下存在偏差。最后指出了进一步研究和改进的方向,以提高模型在极端开度下的准确性。

大变幅流量下重力流系统末端调流阀流量特性选型研究

针对大变幅流量下重力流系统末端调流阀流量特性的选型问题,基于一维水锤理论,采用数值模拟方法,结合工程实例,从调流阀流量特性对稳态运行开度的影响、调流阀关阀水锤最不利流量工况确定、调流阀流量特性对关阀水锤的影响等3个方面,对线性型、抛物线型和等百分比型等3种流量特性进行比较研究。结果表明:①等百分比型流量特性更有利于调流阀在小流量工况的稳定运行。该工况下,等百分比型调流阀的稳态运行开度更大,可避免因开度过小导致的汽蚀和振动。②关阀水锤的最不利流量工况应考虑初始流量最小工况。该工况的调流阀前初始压力最大,关阀历时最短,阀前最大水锤压力往往最大。③等百分比型流量特性更有利于减小调流阀的关阀水锤压力。在相同的初始流量和关阀速率下,等百分比型调流阀的初始开度更大,实际关阀历时更长,在小开度区域的流量系数变化梯度更小,因而关阀水锤压力更小,更有利于管道安全。

液压快换接头压力降-流量特性试验台的设计及不确定度分析

为测试不同流体介质、流量等工况下液压快换接头的流通能力,设计一套液压快换接头压力降-流量特性试验台,完成配套测试处理软件的开发。该试验台可采用46号液压油或水作为试验介质,其流量测试范围为40~1000 L/min,被测快换接头的进、出口压力降测量范围为0~5.0 MPa,被测快换接头的适用公称通径范围为12.5~51 mm。在此基础上,依据ISO 9110-1:2020和ISO 9110-2:2020标准,建立被测快换接头压降值测量的数学模型,并分别计算得到了使用46号液压油或水作为试验介质时的合成不确定度。该试验台的技术参数符合GB/T 5861—2003,也可用于测量快换接头的流量系数和流阻系数。

燃煤机组汽轮机流量特性在线诊断优化系统

汽轮机流量特性作为影响燃煤机组主参数控制的重要特性之一,通过研究汽轮机流量特性在线测量、诊断及优化技术,有利于实时指导机组运行调整,改善机组运行的经济性和安全性。文章采用了相对流量计算方法计算进汽流量,设计了建模数据的筛选规则,构建了汽轮机流量特性在线测量模型,并开发了汽轮机流量特性在线诊断系统。基于分区优化的思想,对汽轮机流量特性控制参数进行优化。实现了宽负荷区间汽轮机流量特性在线测量及优化,具备对汽轮机流量特性偏差、高调门卡涩等现象做出故障预警。在线诊断优化系统对改善机组汽轮机流量特性的线性度、促进机组安全稳定运行具有显著效果。

数据驱动下汽轮机流量特性动态测量技术研究

随着新型电力系统快速发展,发电机组深度参与电网调峰调频,高调门作为机组调峰调频重要执行机构,其流量特性也越来越重要。常规试验方法测取的流量特性区间较小,且无法实时在线监测。通过数据驱动建模,采集机组实时运行数据,深度测量汽轮机流量特性。应用结果表明:该方法测量的高调门流量特性和汽轮机流量特性与试验数据基本吻合,极大提升了流量特性测取区间,实现了汽轮机流量特性在线监测。

基于高导流量特性的发动机性能评估方法

在发动机性能分析中,高压涡轮导向器的冷却用气流量与压气机进口流量的比值为固定值。而实际涡轮冷却用气流量会受到冷气流路进出口压差、流通面积、流阻等因素的影响而发生变化,使发动机性能仿真精度与实际性能存在偏差。为进一步提高发动机的性能仿真精度,提出了一种基于高压涡轮导向器流量特性的建模方法,并以此完善了核心机性能计算模型,利用该模型对某型核心机性能参数进行计算。计算结果表明:对某型核心机,在考虑高导流量特性后,实际高导冷气量减少,且冷气量对冷气流路总压恢复系数的变化较为敏感。在核心机性能计算中采用高导冷气流量修正后,燃烧室出口总温下降1%~2%,核心机温比上升0.2%~0.45%,单位循环功增大0.24%~0.48%,核心机压比和单位循环功耗油率变化较小。

气动控制阀流量特性检测系统的研究与设计

气动控制阀的流量特性是阀门设计和使用中的重要参数。传统的气动控制阀流量特性检测方法存在精度低、效率低、可操作性差等缺点。为提高气动控制阀流量特性检测系统的精度、效率和可操作性,采用虚拟仪器技术设计了一套气动控制阀流量特性检测系统。该系统以LabVIEW为软件开发平台,使用Ansys-fluent软件对气动控制阀的流场进行仿真模拟,根据仿真结果实时调整优化试验条件,使流量特性检测结果更加准确、可靠。通过对比实验验证了该检测系统的可靠性和精度,并对该检测系统的可行性进行了分析,为气动控制阀流量特性检测提供了一种新方法。

深度调峰下燃煤机组流量特性优化及案例分析

燃煤机组控制系统各环节良好配合是机组安全、精细化运行的保障,尤其是参与深度调峰的机组。本文介绍了某300MW机组汽轮机流量特性优化,在深度调峰要求下,机组流量特性优化区间须从正常负荷区延伸至深度调峰区,采用分段线性方法优化特性曲线,改善机组负荷响应,优化调整重叠度,规避了机组调门摆动,为高压调门流量特性优化工作提供重要参考和启示。

四偏心蝶阀与三偏心蝶阀流量特性对比分析

为了解四偏心蝶阀和三偏心蝶阀的流量特性及差别,介绍了两者的结构特点。分别建立两者的三维几何模型,使用CFD方法对四偏心蝶阀和三偏心蝶阀进行数值仿真,通过后处理读取流场数据,得到了两者在各开度下的流量系数及流量特性差别。通过读取各开度的流道横截面面积,分析了流道喉部位置的变化规律以及流量特性差异的主要原因。研究结果表明,四偏心蝶阀在大开度下的流通能力明显优于三偏心蝶阀,但在小开度下,两者流通能力差别不大,四偏心蝶阀的流量系数甚至略小一些。因此,在设计和选型中,应充分考虑两者流量特性的全行程差异。

不同压力条件下天然气工艺中流量特性研究

在天然气使用过程中,流量受压力影响显著。本研究通过设置不同的压力情景,观察并记录天然气流量的变化,以探究压力对其影响,结果表明,压力大小直接影响天然气流量,通常压力越大,流量越多。但当压力达到一定值后,流量增加速度逐渐减缓,最终趋于稳定,流体动力学原理为此提供了解释:在一定压力范围内,天然气流动遵循泊肃叶定律,即流量变化与压力直接相关,但当压力过高时,由于天然气的压缩性,泊肃叶定律开始失效,导致流量增长趋向平缓。研究结果对于了解和控制天然气工艺中的流量特性具有重要的理论和实践意义,可以为实际的天然气生产和利用过程提供参考。

可调式V型球阀流量特性及阀芯型线优化研究

以DN400型V型球阀为研究对象,采用圆弧构造V型切口,以圆弧半径、圆心至球体回转轴的距离为优化变量,通过数值模拟分析不同结构参数下球阀内流动特性和流量特性,对阀芯型线进行了优化设计。结果表明,增加圆弧半径可以有效放大调节阀的增益,使流量特性向理想等百分比靠拢,调节更加灵敏;减小圆心至球体回转轴的距离可以增加工作行程段流量调节的稳定性。优化后的阀芯型线同时具有灵敏的调节精度和稳定的流量调节性能,为V型调节球阀的设计提供了参考。

减温减压装置用蒸汽减压阀的流量特性研究

针对特定苛刻工况下减温减压装置中蒸汽减压阀的技术参数,本文详细阐述了减压阀的内部结构及工作原理,并利用哈尔滨电站减压阀有限公司(哈电阀门)所建造的智能流阻实验平台VFTS-600,通过计算的方式对减压阀流量特性进行深入研究。通过精确调节流量,减压阀能够在各种苛刻工况下保持稳定运行,确保蒸汽介质的流动更加高效和安全,有助于提高减温减压装置的整体性能,并为相关工业领域提供了重要的技术改进方向。本文的研究成果不仅对减温减压装置中蒸汽介质流动的稳定性提供有益参考,还对未来高效减压结构的设计和优化提供坚实的技术支撑。

超高压调节阀阀芯型面设计及流量特性验证

通过建立数学模型、公式推导和理论计算,获得了阀芯型面设计所需的流通面积、阀芯直径、夹角、母线长度等参数,并初步设计了线性流量特性阀芯形面;再利用模拟仿真的方法,对不同开度的流量系数进行验证,并反复修正阀芯形面,使各开度下的流量系数趋近于理论计算值;修正后的形面经过阀门流量特性试验验证,对比分析实际误差,在允许范围内可得最终的阀芯设计形面图,以确保阀门在实际运行时具有高精度的调节控制。此方法也可以推广应用到其他高端类调节阀的阀芯形面设计。

机油滤清器压差-流量特性的测量结果不确定度评估

本文结合工作实际,依据JJF1059—1999《测量不确定评定与表示》讨论了机油滤清器压差-流量特性试验过程中试验重复性、试验台压差变送器精度、流量计误差引入不确定度因素,进而计算出相对扩展不确定度。

高温下射流管伺服阀流量特性分析

为分析射流管伺服阀的前置级能量转换特性,基于动量守恒和能量守恒定理,建立射流管伺服阀前置级数学模型,并对高温下射流管伺服阀流量特性与前置级结构参数之间的关系进行分析;分别对2种不同型号的射流管伺服阀进行试验研究,得到常温下射流放大器的恢复压力特性以及2种型号伺服阀在30℃和150℃下的小信号空载流量特性。研究结果表明:高温下油液黏度降低导致射流速度增大,恢复压力增加,空载流量变大;前置级结构参数会影响高温下射流碰撞面积的变化幅度,进而影响恢复压力和空载流量。当射流孔与接收孔直径之比在0.69附近时,高温下射流碰撞面积的变化幅度最大,碰撞损失的动量增加,此时空载流量的变化最小。在相同温差下,若空载流量的变化幅度未达到最大,则射流喷嘴的自由射流距离会影响射流碰撞面积的变化,进而影响空载流量的变化。2种伺服阀在120℃温差下空载流量的变化幅度分别为4%和16%,试验结果与理论计算结果一致,验证了所建立的前置级数学模型的正确性和有效性。

船用三通调节阀不同压力下流量特性修正研究

以PN50 DN250三通调节阀为研究对象,针对三通调节阀主旁通回路高压实际工况流量系数缺乏数值模拟研究及试验条件的问题,提出一种修正低压试验工况流量系数得到高压实际工况流量系数的方法。利用CFD计算流体力学方法模拟研究低压工况与高压工况下三通调节阀在10%~100%共10组典型开度下主控制回路和旁通回路流动特性,计算对应流量系数Kv,根据提出的高低压工况流量系数修正转化关系,对低压试验工况下的试验流量系数进行修正,得到高压实际工况流量系数,并通过试验加以验证。结果表明,修正后的高压工况流量系数曲线与试验流量系数曲线趋势一致,且修正后的流量系数与试验平均误差在2.35%以内,证明了该修正方法具有良好的精度,可用于高压实际工况下流量系数的预测。

R32毛细管流量特性模型计算和诺模图建立

毛细管是一种重要的节流元件,广泛应用于各种小型制冷制热装置中,R32作为环境友好型制冷剂,在家用空调领域应用愈发广泛。本文首先基于均相流假设及能量守恒、动量守恒、质量守恒方程,建立绝热毛细管的数学模型,并经适量简化,分别从过冷区和两相区对毛细管模型进行分析求解,得到毛细管长度的计算公式。同时,在该模型中引入了壅塞流概念,采用临界流量作为壅塞流是否出现的判断依据,有效提高了算法精度和稳定性。其次,搭建了针对R32的毛细管测试平台,通过实验获得了内径为1 mm,长度为0.5 m和1 m的两根毛细管在冷凝压力为2.4~3.2 MPa、过冷度为5~20℃下的质量流量数据,验证了该仿真模型的精度。最后,基于仿真模型得到的大量数据点,绘制了R32毛细管的诺模图。