Back Pressure Characteristics for Turbine Channel of External-Parallel TBCC Inlet

For investigating the back pressure characteristics of turbine channel of an external-parallel turbine-based combined cycle(TBCC)inlet during the mode transition with the freestream air Mach number of 1.8,wind tunnel tests and numerical simulations are carried out.The results show that the critical back pressure of the turbine channel decreases linearly with the decrease of the open degree of splitter plate.The turbine channel has self-starting capacity when the open degree of the turbine channel is 100%.The total pressure recovery coefficient increases with the increase of back pressure when turbine channel is at supercritical and critical state.The mass capture ratio,total pressure recovery coefficient and outlet pressure ratio decrease obviously when turbine channel is at subcritical state.Results of the research would provide scheme reference and technology storage for TBCC propulsion evolution.

内凹通道中激波串流场特性的实验研究

三维内转式进气道以其高总压恢复系数和高压缩效率等优势,已成为高超声速进气道的发展趋势。然而,内转式进气道流场中更为复杂的激波串结构以及激波串/边界层相互作用成为其性能发挥的关键制约因素。针对内转式进气道中复杂的流动特性,文章开展了高超声速地面风洞实验研究,并对流场进行了可视化测量。首先,搭建了超声速直连式风洞实验台;然后,设计了方转圆段将内转式进气道中独特的内凹通道和矩形喷管平滑连接。结果表明:低来流马赫数下,内凹通道中的激波串前缘激波呈“λ”型,高来流马赫数下则呈“X”型,并且平直壁侧发生流动大分离,流场具有显著非对称性。此外,随着背压的增加,激波串继续向前移动,前缘激波扫掠时的测量点压力发生显著的振荡跳跃。

汽轮机进汽通道的气动性能优化研究

通过对某电厂5号汽轮机组进行深入研究,分析该机组在生产过程中高能耗、低效率的主要原因,以此提出进汽通道气动性能优化方案,并应用于该电厂当中,对实际应用效果和经济性进行分析。

循泵旋网改造进水流道模型试验和分析

循环水系统框架式正面进水旋转滤网,由于其设计结构原因,对机组的安全性、经济性影响较大,文章提出了将旋转滤网结构形式由正面进水改为网内进水侧向出水的布置形式。通过对循环水泵房的进水流道进行建模,并在各工况下进行模型试验,经对比分析发现,侧面旋转滤网若前移到拦污栅井位置,并在网后设置合适的导流墙,基本可以满足循泵正常运行的要求。

TYPES AND DISTRIBUTION PATTERNS OF MODERN TIDAL CHANNELS ALONG THE HUANGHE RIVER DELTA COAST

There are three major types of tidal channels along the coast of the Huanghe (Yellow) River Delta: tidal inlets, tidal creeks, and tidal channels developed from abandoned river channels. The tidal inlets develop mainly in two areas with weak erosion and barrier islands. The tidal channels formed from abandoned river channels mainly developed in the area of the new delta lobes formed since 1934. Tidal creeks developed in the intertidal zone and distributed along almost all parts of the Huanghe River Delta coast, but their scales and features are different.

簸箕形进水流道主要控制参数对水力性能的影响

为了探究黄河下游邢家渡引黄闸前泵站簸箕形进水流道主要控制参数对水力性能的影响,运用三维不可压缩流体的N-S方程、RNG k-ε模型和SIMPLEC算法,就流道进口高度、流道长度、吸水室高度、喇叭管进口直径和流道底面倾角5种控制参数,对流道水力性能的影响进行三维湍流数值模拟,分析了不同控制参数下的流道出口流速分布均匀度、速度加权平均角度和流道水力损失与流量的关系.结果表明,吸水室高度和喇叭管进口直径对流速分布均匀度影响较大,其他控制参数影响甚微;不同控制参数下的取值对流道水力损失影响较大,且随流量增大而逐渐增大;提出了流道水流流态良好、水力损失小的流道进口高度、流道长度、吸水室高度和喇叭管进口直径分别为1.51,3.50,0.80和1.50倍的叶轮直径,以及流道底面倾角为0°的较优水力性能控制参数.研究结果可为类似工程设计提供参考.

拦河闸枢纽电站上游进水渠研究和应用

在总结广东省已开展的部分拦河闸水利枢纽电站上游进水渠水力模型试验研究成果的基础上,对电站上游进水渠布置和体型的优化进行分析,重点介绍了上游进水渠的导流墙开孔、阶梯状导流墙、拦污栅闸导流墙等优化和应用成果。该成果可供类似工程设计和运行参考。

抽水蓄能电站输水系统设计要点研究

为确保对抽水蓄能电站抽水、发电等功能正常运行,工程单位需要做好输水系统的设计工作,而进出水口与输水道则是其中的设计关键点.在进出水口设计阶段,设计人员需要结合现场地质情况、输水系统运行需求等综合选择出入水口结构型式,并做好出入水口宽度等参数的复核计算工作;在输水道设计阶段,设计人员需要针对钢筋混凝土衬砌与钢砌等不同结构对设计参数进行计算分析,并做好变幅比等参数的复核计算工作,确保所设计的输水系统满足使用需求.

单翼迷宫式滴灌带进出水口数、梯形流道齿数对抗堵塞性能的影响

【目的】研究进水口数、梯形流道齿数、出水口数对单翼迷宫式滴灌带抗堵塞性能的影响。【方法】采用物理试验、数值模拟、建立线性数学模型等方法,设计9组工况进行数值模拟,研究额定流量为1.8 L/h的单翼迷宫式滴灌带的水沙两相流流场,以及滴灌带不同进出水口数、梯形流道齿数对流态指数、流量系数的影响。【结果】SST k-ω两方程低雷诺数紊流模型更加适用于单翼迷宫式滴灌带流场的数值模拟;从进水口到梯形流道再到出水口,泥沙颗粒质量浓度逐渐变小;滴灌带第5进水口为主要进水口,第3出水口为主要出水口;进水口数、梯形流道齿数、出水口数对流态指数影响极小,对流量系数的影响显著性排序为梯形流道齿数>出水口数>进水口数;构建了流量系数与三因素之间的多元线性模型,该模型决定系数为0.987,精度较好。【结论】在梯形迷宫流道尺寸相同时,梯形流道齿数越少流道内部流速越大,更有利于泥沙颗粒排出流道。构建的流量系数与三因素的公式可实现出水口位置精准灌溉植物,合理利用土地资源。

竖井式进水流道渐缩段线型与尺寸优化研究

对某泵站的竖井式进水流道进行数值模拟计算,发现在竖井尾部汇合处出现脱流现象。从竖井渐缩段线型和尺寸角度出发,设计了15种优化方案,对竖井式进水流道的水力性能和竖井尾部汇合处的脱流现象展开研究,并对最优方案进行模型试验研究。结果表明:在竖井式进水流道尾部汇合处出现脱流现象会导致流道出口断面速度加权平均角度降低;同一竖井渐缩段线型方案下,竖井式进水流道的水力损失随着竖井渐缩段长度增大先减小后增大,速度加权平均角随竖井渐缩短长度增大逐渐递增;采用线型优化方案二时,进水流道竖井尾部汇合处不会出现脱流现象;在15种方案中,方案JS14的进水流道水力性能较优,为某泵站优选进水流道方案;采用方案JS14的泵装置模型试验最大效率可达77.57%,且装置进水流道水力损失的数值模拟和模型试验规律一致。

并联循环泵站前池及吸水室整流优化

为溯源大型火电站循环泵顽固性振动原因,解决循环水泵振动问题,采用数值模拟方法研究水泵振动及水流道流场规律,提出了多种改善前池与吸水室不良流态的整流方案.采用雷诺时均N-S方程结合Realizable k-ε湍流模型,对原始工况和不同整流方案的水流流态进行Fluent三维数值模拟,分析并选择了合适的整流工程措施.模拟结果表明:弧形进水流道与矩形前池的不规范设计形成的高速水流区及贴壁偏流情况是造成循环泵振动的主要原因.为消除循环水泵的顽固性振动问题,在前池采用弧状均流板的整流措施后,整个前池、吸水室与喇叭口附近的流态均得到了较好的改善,前池高速水流区减少,吸水室贴壁偏流情况基本消失,喇叭口区域流态均匀,循环水泵进水条件优秀.现场试验证明:在实施整流措施后,明显消除了机组振动,提高了循环泵的运行效率.研究成果可为类似工程实例提供一定的理论指导和参考.

泗阳二站进水流道优化设计

针对泗阳二站的现状和加固改造需求,保留目前泵站的站身、肘形进水流道和立式轴流泵,对进出水流道进行优化设计,给出优化设计指标和优化目标。对现状进水流道的水泵进行进水条件分析和水力损失计算,然后对肘形进水流道进行优化设计,优化设计方案进水条件和水力损失比较,根据CFD分析结果,泗阳二站在加固改造中宜采用进口宽度为7100 mm优化设计的肘形进水流道,为水泵提供良好的进水条件,减小水力损失,提高水泵装置效率。

汽车动力电池单体间冷板特性研究

以可充电三元体系动力电池为研究对象,对电池单体的散热性能进行数值模拟研究。通过研究传统的电池冷板冷却方式,设计提出电池单体间两种流道设计方案,通过对比A型和B型两种流道机构冷板,分析选定B型流道结构,并对冷板流道入口位置、冷却液流速和流道宽度进行了研究,发现50%乙二醇在入口流量为4g/s时从正极测流入电池温度更加均匀,散热效果好且能耗低,并发现在流道宽度对冷板散热效果影响甚微,综合考虑电池冷却系统质量和体积最终选择流道宽度为5mm。最后对冷板流道进行了优化,压降降低11.4%。仿真结果将为基于小通道冷板的电池热管理系统的设计提供参考。

李家岩水库导流泄洪放空洞进水口边坡支护方案三维有限元模拟

李家岩水库导流泄洪放空洞进水口工程边坡最大高度达110 m,进口边坡地质条件复杂,岩层间结合力差,边坡稳定问题突出。针对李家岩水库导流泄洪放空洞进水口边坡工程特点,在开挖过程中结合地质条件及施工方法等因素综合设计边坡支护方案,基于三维有限元方法计算,并充分考虑边坡的整体效应,根据各项位移和应力结果对边坡支护方案进行了优化和边坡稳定性分析。结果表明:按照优化后的设计方案支护,边坡岩体整体稳定,支护结构总体安全,安全系数满足规范要求。

中山市横栏镇九顷泵站进出水流道CFD优化分析设计

本文对排涝泵站的流道水力损失、水泵装置效率进行研究,研究主要集中于进、出水流道型式和设计参数影响的问题。根据原型泵主要设计参数,通过CFD技术建立数学模型,得到泵站内任意位置的流动细节如速度、压力、能量损失、压力脉动、湍动量和漩涡等,从而进行水泵装置的特性预测及性能优化。研究结果表明,九顷泵站优化设计的进、出水流道水流速度分布均匀,内部流态较为平稳,流道水力损失较小,可满足水泵高效运行的要求。进、出水流道布置型式及尺寸可供相近参数的立式轴流泵泵站工程设计参考。

海南陵水新村潟湖口外滩槽演变分析

海南陵水新村潟湖口外滩槽稳定性差,制约了潟湖的整治和开发利用,为了研究潟湖口外滩槽的演变规律,结合潟湖的地形地貌、海岸动力和泥沙冲淤特点,通过对比潟湖近30 a的遥感影像资料,分析了潟湖口外海岸线、浅滩及深槽的冲淤变化,研究表明潟湖口外潮汐汊道深槽主轴线不稳定,周围岸滩亦存在强烈的冲淤变化,滩槽地貌一直处于单通道和双通道的相互演变之中,一个相对完整的演变期大约需要经历10~20 a左右的时间,波流作用下自东向西的沿岸输沙以及台风等极端事件影响是造成滩槽变化的重要原因。

水利工程泵站优化设计研究

泵站是水利工程的重要组成部分,通过泵站进行除涝、调水及灌溉,可实现对水资源的合理管控及科学调度。文章以某水利工程泵站的建设为基础,围绕如何实现水利工程泵站优化设计进行研究,以实现泵站运行的有效控制。要优化水利工程泵站设计,必须做好泵站机组及进出水流道的设计。采用PLC技术计算泵站的日均提水量,可使泵站的运行更具安全性与稳定性。

交错叶轮对双进口两级双吸离心泵压力脉动特性影响研究

为探究交错叶轮对双进口两级双吸离心泵过流部件压力脉动特性的影响,对同一水泵分别配置对称叶轮与交错叶轮作为对比方案,采用实验与数值模拟结合的方法开展研究,量化了吸水室、过渡流道及蜗壳在0.6Q、1.0Q、1.2Q三种典型工况下的压力脉动特性。结果表明:①在外特性方面,采用交错叶轮在各工况下的泵扬程与效率均高于采用对称叶轮,且1.0Q工况下可高出2%与3%;②在压力脉动特性方面,对于吸水室,各工况下交错叶轮对压力脉动的影响均较小,主频幅值相差不超过2%;对于过渡流道,各工况下交错叶轮对压力脉动均有抑制作用,如过渡流道隔舌处主频幅值较对称叶轮最高可降低13.5%;对于蜗壳,各工况下交错叶轮对压力脉动均有改善效果,如蜗壳隔舌主频幅值最高可削减31.9%。这一发现可为交错叶轮在双进口两级双吸离心泵中的应用提供参考。

小型铅铋堆燃料组件子通道热工水力特性研究

铅冷快堆因热工水力性能优良而极具潜力,堆芯热工水力分析是保证反应堆安全和经济性的关键。本文通过子通道程序计算得到一种小型铅铋冷却快堆燃料组件热工水力特性,并对该堆的设计参数进行了敏感性分析,探究了燃料棒棒束几何尺寸、冷却剂入口设计参数对热工水力特性的影响。结果表明:在研究参数范围内,随燃料棒高度增加,包壳最高温度降低;随燃料芯块直径增大,包壳最高温度先降低后增加;随棒心距的增加,冷却剂最高流速降低;冷却剂平均温度随入口流量线性变化,入口流量每增加3.8%,冷却剂平均温度降低约0.7%;包壳最高温度及冷却剂平均温度随入口温度增加近似呈线性增加。本文研究结果可为小型铅铋冷却快堆的优化设计和安全分析提供有益参考。

基于联接式通道的厢式货车减阻性能仿真研究

为降低厢式货车行驶时的气动阻力并且避免过量改变现有车辆形状和尺寸,提出将厢式货车侧面和尾部联接起来的通道式减阻方式。采用计算流体动力学方法,通过探究联接式通道的基本参数(如进出口形状、位置、尺寸大小和通道内部弯曲形状)对厢式货车减阻效果的影响,最终得到一个最优的联接式通道减阻模型:该通道模型进出口形状为四边形,位置在侧面进风口距离尾部36 mm和尾部出风口距离侧面39 mm处,进出风口尺寸相同,通道内部形状为直线形,模型的气动阻力系数为0.4942;并探究了新型减阻方式在侧风环境下的减阻效果。研究表明:与原始模型相比,提出的通道式模型减阻方式无侧风下的气动阻力系数减小率为2.62%,有侧风下平均气动阻力系数减小率为3.47%。通道式减阻能够通过将侧面的气流引入到车辆尾部,改善尾部的涡流状态,达到降低车辆行驶时气动阻力的目的。该新型联接式通道减阻方式为今后厢式货车气动减阻研究提供了新的减阻方法。