基于SPH方法的空调进气口进水量分析及优化

由于雨刮臂摆动频次与导水槽及空调外循环进风口结构不匹配等因素,部分车型在淋雨工况下,有水滴甚至水流沿空调进风口进入空调系统,导致空调出现异味,甚至有水渗漏进入乘客舱,出现严重的感知质量问题。采用SPH方法,考虑雨刮臂运动、车身姿态及气流效应工况下,借助PreonLab软件仿真,复现某车型淋雨场景下的水管理质量问题,通过在空调外循环进风口位置增加挡板,显著减少了溅入空调箱的雨水量,并在实车淋雨试验中得到验证。方法能在车辆开发阶段发现并整改车辆在淋雨场景下的流通路径设计不合理等问题,可改变目前车辆淋雨场景水管理质量控制主要依托实车测试的现状,也可应用于车辆水管理的其他性能质量的控制,如涉水、雨污等。

吨水耗电量在太阳能空气源热泵热水系统的应用

随着建设绿色低碳校园的理念提出,太阳能空气源热泵技术在高校得到了广泛应用。为了更好地分析和评价太阳能空气源热泵热水系统的节能降碳效果,以某高校宿舍楼为研究对象,设计了并联式太阳能空气源热泵(SC-ASHP)热水系统,分析了该系统的年实际运行情况,并与单一热泵(ASHP)热水系统的运行情况进行了对比研究。结果表明:该高校宿舍楼典型用水高峰期在18:00-22:00时,这有利于并联式太阳能空气源热泵热水系统在白天利用太阳能加热水箱,剩余不足部分由热泵进行补热。吨水耗电量可作为评价该热水系统运行效果的关键参数,并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量y随环境温度T_a升高在逐渐降低,随进水温度T_(in)升高先减小后增大。在T_a和T_(in)都是11.5℃时,系统吨水耗电量达到最小值,这是因为当T_(in)>11.5℃时,不利于热泵凝汽器放热,热泵效率降低,热水系统吨水耗电量随之增大。并联式太阳能空气源热泵热水系统吨水耗电量整体低于单一热泵热水系统,其中热泵对系统吨水耗电量的影响最大。并联式太阳能空气源热泵热水系统比单一热泵热水系统年平均节省电量为4.18万kW·h,年平均降低CO_(2)间接排放量为41.67 tCO_(2),具有明显的节能降碳效果。

火灾巷道烟流速度变化规律研究

以丁家梁煤矿采区进风系统为原型,按照流体相似原理,建立矿井巷道火灾模拟实验系统,根据能量守恒定律,进行火灾巷道烟流速度的实验测试、计算和分析,并利用GAMBIT软件对实验模型巷道进行网格划分,通过在FLUENT软件中设定火灾时期烟气流动的边界条件和初始条件,选用RNG k-ε两方程湍流模型、能量方程和SIMPLE算法对矿井巷道火灾烟流速度进行稳态数值模拟,得出火灾时期巷道烟流速度的变化规律。

燃气轮机进气系统结霜分析及对策

燃气轮机进气系统发生结霜对燃气轮机安全运行危害很大。本文分析了燃气轮机进气系统发生结霜现象的产生机理,并提出解决问题的办法,这对燃气轮机用户和设计成套单位有一定的参数价值。

某型飞机发动机短舱热气防冰系统性能数值模拟

使用三维内外强固传热耦合方法计算校核发动机短舱热气防冰系统的性能,并分析发动机进气流量对蒙皮表面温度的影响。内、外部表面传热系数计算均采用纯三维的CFD方法,在内、外部网格数据交互时使用了距离加权反比插值法。通过计算获得发动机短舱的局部水收集系数、蒙皮表面温度的分布情况、各处溢流水量,并由此判定此防冰系统性能是否达到要求。分析表明此发动机短舱热气防冰系统符合防冰性能要求;当发动机进气流量增大时,蒙皮表面温度下降,且溢流水量增加。

进气加热对燃气-蒸汽联合循环性能影响

以某200 MW级燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,利用余热锅炉尾部烟道废热加热给水并通过气-水换热器提高压气机进口空气温度,采用Aspen Plus模拟计算进气加热系统投运前后联合循环参数变化,分析空气进气加热对机组性能影响。研究结果表明,压气机进口空气温度由12.5℃提高至35℃时,50%、75%、87%负荷下燃机负荷率分别提高0.08、0.12、0.15,燃料消耗量分别降低0.11 kg/s、0.13 kg/s、0.10 kg/s,联合循环效率分别提高1.04%、1.03%、0.73%。95%负荷下燃机负荷率由0.95增大至1.00后保持不变,联合循环效率先增大后减小,100%负荷下燃机负荷率保持1.00不变,联合循环热效率持续降低。

装有进排气阀的长距离压力输水系统水锤计算研究

本文根据长距离压力输水系统和多点布置进排气阀的特点，结合当量管道法和调整波速法，建立了水锤计算中的自动分段方法，同时将其用于进排气阀的水锤过程计算中．通过建立的进排气阀计算模型在实例中的应用和计算分析，不仅确立了计算方法的合理性和易用性，而且提出了进排气阀在工程应用中有着实际意义的结论．

微型汽车冷却系统进风效率优化研究

针对某微型汽车在极限工况下,散热器的实际进风量小于散热所需的理论空气量,以及在各种工况下,发动机舱的实际进风量只有约（35～60）％通过散热器等问题,采用计算空气动力学数值模拟方法,分析了发动机舱内空气流场.并分别对进气格栅的进风角度,上下进气格栅间的结构,和散热器的阻流板等,进行了优化研究.进而提出了通过加装导流板的方式来优化冷却系统进风效率的方案,并通过室内环境模拟实验对改进效果进行了验证,各工况下的进风效率平均增加了20％,提高了冷却系统的散热能力.

冲压进气冷却对发动机舱温度分布的影响

冲压进气冷却是目前控制战斗机发动机舱内温度分布的主要方式。利用基于模型的发动机性能分析方法,提供不同工况下发动机分段热壁边界条件,通过非结构化网格和k-ε湍流模型方法求解流动与传热控制方程,数值模拟了某型发动机舱在典型飞行状态和发动机工况下的流动特征及流场关键参数分布,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,模拟结果与试验结果吻合良好,模拟方法能准确预测发动机舱温度场分布,为通风冷却系统和灭火系统的设计与优化提供依据。

压缩空气动力发动机配气机构的研究

分析了气动发动机配气机构的特点 ,提出配气相位的设定必须考虑选择合适的膨胀率 ,以保证发动机动力性与工作效率的协调。对高压进气方式下配气机构的结构进行了研究 ,提出了两种能满足要求的结构形式 ,台架试验证明两种形式均能使气动发动机正常工作 ,其中气门外开式结构具有突出的优点 。

地板送风条件下送排风口对室内温度场影响的实验研究

通过改变送、排风口的数量、位置、型式等,对地板送风条件下的室内温度场进行了实验研究,研究结果可供工程实际应用中进行地板送风系统工作区室温的均匀分布和优化设计作参考。

一种气动发动机进气控制阀的仿真与试验

为了满足气动发动机对不同进气流量的需求,在原有机械式发射阀基础上改进设计了一种可改变发动机进气流量的进气控制阀。进行了进气控制阀的试验系统设计,建立了试验系统的数学模型,并进行仿真试验。在此基础上组建试验系统并进行该阀的调节试验研究。试验系统的仿真与试验结果表明,进气控制阀的设计与理论分析模型是正确的,该试验系统可用于气动发动机的联合仿真与试验研究。

气力提升管三相流中气相状态对固相运动影响

钻孔水力开采中利用气力提升系统对地下矿浆进行提升时,气体状态(气相值的大小及其运动特性)对矿浆中矿石的运动及其提升效率将会产生重要影响。基于三相流理论和气泡动力学理论建立了提升管中固相运动速度模型,以陶瓷球形颗粒模拟矿石,利用自行设计的小型气力提升系统实验研究不同运行参数(气量值、淹没率)对颗粒提升量的影响,采用高速摄像技术获取不同气量值下管内气-液-固三相流运动图像序列,通过图像处理技术分析气相对固相运动的影响机理并与实验结果相佐证。结果表明:不同气量值下,气泡对颗粒的作用程度及作用形式并不相同;当气量值较小时,液体对颗粒运动影响较大,此时颗粒数量少、速度低且多随气-液混合相沿管壁位置提升;随气量值的增加,气泡对颗粒及液体提升作用明显,固-液混合相浓度及提升速度均趋于最大值并整体向管芯运动,相对于管壁,管芯处颗粒提升速度较大,此时管内整体呈不规则螺旋上升;持续增加进气量,气体流速过高,管内紊动加强,颗粒非连续提升且固-液混合相浓度显著降低。与淹没率相比,气量值的变化对管内固相运动的影响更为显著。实验结果与理论分析吻合较好,对钻孔水力开采工程应用具有指导意义。

高速铁路列车检修库热风系统数值模拟与改进

以京沪高速铁路某列车检修库为例,利用CFD技术,对检修库联合供暖设计方案中列车底部热风系统的实施效果进行了模拟。结合8个典型算例,对检修库内空气速度分布、温度分布、热舒适度指标PMV分布及列车表面的热流密度进行了模拟,确定了合理的送风口位置和最佳的送风参数。

入风调温系统热交换规律研究与应用

通过研究矿井入风调温系统的空气与岩体热交换规律，提出了改善矿井通风的一种新方法。研究结果表明．对于我国北方矿山，此方法既可防止入风并结冰，又可降低入风温度，为改善矿井通风状况创造了有利条件。而且投资少、耗能低、效果好，应用前景广阔。

燃气-蒸汽联合循环余热制冷进气冷却的解析法研究途径

对燃气蒸汽联合循环(GSCC)余热制冷进气冷却系统的国内外实践及理论研究概况作了述。基于动力机械变工况特性解析理论的应用,提出 GSCC余热制冷进气冷却系统的变工况特性解析研究途径和技术思路。结合目前GSCC已有部件和补充吸收式制冷机及换热器等变工况特性的解析解可研究GSCC余热制冷进气冷却的典型解析特性。

内并联式TBCC进气道模态转换过程流动特性分析

针对组合动力(TBCC)进气道模态转换过程中出现的非定常气动现象,采用稳态/非稳态数值模拟方法对相关流动特性及其影响因素与流动机理开展了研究。结果表明:由涡轮发动机工作状态向冲压发动机工作模态转换过程中,进气道内出现结尾激波沿流向前后振荡现象,振荡频率约为130 Hz;当冲压流道反压引起的激波未前传至模态转换分流板前时,冲压发动机工作状态对结尾激波振荡不产生影响。在相同的发动机工作状态下,随着模态转换速度的增加,结尾激波振荡频率逐渐增大。文中研究的进气道内结尾激波振荡现象可通过亚声速管道内波的传播理论进行解释和分析。

EGT 9171E型燃机低氮燃烧系统改造

为满足新版火电厂大气污染排放标准,对某燃气蒸汽联合缩环机组进行了低氮燃烧系统技术改造,提高了机组的环保性和社会效益。对该低氮改造工程进行了介绍。

一种双S弯非常规进气道地面工作状态的试验

对一种双S弯非常规进气道进行了地面工作状态下的试验研究,得到了该类进气道的地面工作特性,结果表明:(1)双S弯非常规进气道在地面工作状态下,随着出口马赫数的增加,总压恢复系数呈下降趋势;稳态周向畸变指数、紊流度和综合畸变指数均上升;稳态径向畸变指数变化不大。(2)与飞行状态下的高速风洞流场控制试验研究结果相比,在相同的出口马赫数下,地面抽吸试验中进气道出口截面的总压恢复系数较低,稳态周向畸变指数、紊流度和综合畸变指数较大,本研究的双S弯非常规进气道在出口马赫数Mae=0.45时,总压恢复系数为0.90,稳态周向畸变指数达到了9.24%,紊流度为4.6%,综合畸变指数为13.85%,畸变比较大,超出了一般发动机的承受范围。(3)在地面抽吸状态下,进气道出口马赫数Mae?0.37时,综合畸变指数W?10%,说明发动机可在适当的降转速下稳定工作,随着飞机在地面滑行速度的增加,满足发动机稳定工作要求的进气道最大出口马赫数不断增加。

冷却空气对燃气轮机性能影响的计算分析

冷却空气量是影响燃气轮机性能的关键因素,透平冷却技术研究的重点方向是以最少的冷却空气量来达到最好的冷却效果,才能使燃气轮机性能达到先进水平。对市场上具有代表性的某些型号的燃气轮机冷却空气量进行了推算,并对300 MW等级燃气轮机在不同透平初温、不同冷却空气量下的性能进行了计算,对透平初温、冷却空气量对机组循环性能的影响进行了定性分析。