短管节流阀内流动噪声的实验研究及降噪措施

短管节流阀作为节流机构,因其结构简单而广泛应用于家用空调器中,当两相状态的制冷剂流经短管节流阀时会产生严重的噪声。设计并搭建了短管节流阀流动噪声测试台,实验研究了制冷剂流型、流量和干度对短管节流阀内流动噪声频率和声压级的影响规律,并在此基础上提出了降噪措施。实验结果表明,阀进口流型为搅浑流时产生的流动噪声声压级最大,阀进口流型为泡状流型和环状流型时产生的流动噪声较小;流动噪声的峰值频率随质量流量的增大而增大,质量流量由20 kg/h增大到80 kg/h时,流动噪声的峰值频率增大38.6%;干度由0.05增大到0.4时,流动噪声的平均声压级先增大7 dB,后减小3 dB。提出了将阀芯入口处的突扩突缩结构改为喇叭口渐缩结构的方式来实现降噪的结构优化方案,优化后的结构方案可将流动噪声的平均声压级降低2 dB。

制冷剂流态对短管节流阀噪音影响的实验研究

本文设计并搭建了短管节流阀流动噪音测试台,通过在阀前安装可视化段来观测入口流型,并将节流阀置于隔音箱内来采集节流阀本体发声的声压级。研究结果表明,弹状流型是导致短管节流阀流动噪音声压级增大的最主要流型,泡状流型对流动噪音的影响最小;增大质量流量会增大流动噪音,当质量流量由25 kg/h增大到40 kg/h时,流动噪音的最大声压级和平均声压级分别增大10.5%和8.5%;干度由0.05增大到0.20时,流动噪音的最大声压级和平均声压级分别先增大6.4%和5.5%,后减小11.5%和9.5%,表明存在一个可使流动噪音最大的临界干度值。

提高制冷剂分流均匀性的分配器连接管结构设计

制冷空调系统采用多流路换热器时,要求制冷剂流量在各流路中均匀分配,其难以实现的主要原因之一是制冷剂流经折弯型分配器连接管时发生气液两相分离。本文提出将分配器连接管从一次折弯方式改为多次折弯方式的降低相分离程度的新思路,并用于连接管的结构优化设计。模拟研究了分配器连接管的折弯角度、折弯半径和管路直径对分流均匀性的影响;将这些结构参数进行合理组合,优化设计了具有多次折弯的分配器连接管结构;将该优化结构与原型结构进行分流不均匀度的对比。结果表明:分配器连接管的折弯角度是影响分流均匀性的最主要因素;与采用一次折弯的原设计相比,所设计的三次折弯型分配器连接管结构可使分流不均匀度降低64.4%。

濒海战斗舰气流场数值计算研究

为研究濒海战斗舰(littoral combat ship,LCS)的飞行甲板空气尾流场特性,本文采用仿真软件对“独立级”濒海战斗舰(Independence-class littoral combat ship,LCS-2)进行分析计算,将LCS-2的流场仿真数据与孤立护卫舰简化模型(SFS2)的仿真分析和风洞试验数据进行对比分析,得到LCS-2尾流场对其舰船甲板气动环境的影响。由对比结果可知:相较于SFS2,LCS-2在舰船起降甲板的大范围内均具备更适合舰载机起降的气动环境,起降甲板面积占船体总面积的比率以及机库门的倾斜程度同样对舰船尾流场存在明显的影响,研究结果能够对LCS的相关研究提供数据支撑。

空调器水平管路内R32流动过程的流型变化规律

为了研究采用5 mm管的R32空调系统的传热和压降特性,需要掌握R32在空调管路内的气液两相流型变化规律。本文采用经典流体体积(VOF)界面追踪方法来模拟不同气液相表观速度入口条件下的R32流动过程,获得5 mm空调器水平管路内R32的流型变化规律。模拟工况涵盖空调系统正常运行的制冷剂质量流量为10~110 kg/h及干度为0~0.7。模拟预测结果表明,预测的水平管内充分发展后的分层流、弹状流、环状流和泡状流的流型与现有文献中实验照片的吻合度较好;基于该流型模拟方法得到的R32流型图与Baker经验流型图吻合良好,可用于预测制冷空调的5 mm水平管内R32的流型转变规律。

舰船典型燃料油池火火焰特性试验

针对典型燃油油池火灾特性,开展不同直径油池火燃烧特性试验,并与经典文献提出的液体燃料池火热释放率随油池直径变化规律进行对比。对5组不同直径的航空煤油池火(直径小于3.6 m)的实验数据进行整理分析。