船用布风器冬季工况射流流场模拟及试验研究

针对冬季工况下船用布风器的射流流场进行CFD数值模拟计算和风速试验,通过试验结果与模拟结果的对比发现,布风器射流流场的模拟结果和试验结果在上浮流动和贴附流动方面表现出一致性,在射流风速的衰减趋势方面吻合良好,验证CFD数值模拟方法在船舶舱室气流组织研究方面具有可靠性,为船用布风器数值模拟边界条件的设置提供参考。

旋转流风量分配器空气动力性能研究

研究了用于等截面圆形直管均匀送风的旋流风量分配器 ,及其沿程阻力和局部阻力问题。通过测试优化出一种局部阻力系数显著降低的旋流风量分配器 ,并针对其特点给出了不同流量下的单位摩擦阻力变化曲线 。

改进风冷螺杆热泵机组的分液器性能实验研究

风冷螺杆机组冬季风侧换热器作为蒸发器时存在分液不均问题,换热器集气管温度波动,影响制热量。通过实验测试找出原因:翅片换热器上下进风量不均;通过换热器各路铜管的制冷剂质量流量不均。调整换热器管路布置;计算调整混合室的内径获得雾状流。通过性能更好的分液器和适当的换热器设计,取得了较好的分液效果,提高了机组制热量。

船用布风器出口流道的结构优化

采用经试验验证准确性的数值计算方法,研究船用布风器的射流流场对室内气流组织的影响,结果表明在气流能够与墙壁形成贴附流动的前提下,增大射流上浮角度有助于提高室内气流组织舒适性。以此为优化标准,通过改变布风器的挡风板半径、位置及形状等方法,对布风器出口流道进行结构优化,得到合适的优化方案,为船用布风器出口流道结构设计提供依据。

二段炉出口甲烷含量升高原因分析

阐述了二段炉出口甲烷含量升高的原因 ,认为是二段炉空气分布器所致。进而分析了该分布器的结构特点及产生偏流的原因。对二段炉平衡温距进行了计算 。

V型布风板双循环流化床颗粒循环流率实验研究

合理地控制颗粒循环流率是V型布风板双循环流化床生物质气化装置稳定运行的关键。对提升管风速、气化室风速、物料粒径以及物料重量等影响流化床运行的控制参数进行了实验研究。结果表明:颗粒循环流率随着提升管风速、气化室风速增加而增加,当达到一定值后,其增长趋势逐渐平缓;颗粒循环流率随着物料粒径的增大而明显减小,随着物料重量的增加基本成线性增加。

中速磨煤机前圆形一次风道流场模拟及优化设计

针对某大型燃煤电厂1 000MW机组锅炉中速磨煤机入口一次风量测量不准确、磨煤机一次风量控制无法自动投入的问题,采用CFD数值模拟设计了一套适用于磨煤机前圆形一次风道的冷热风混流及均流装置,并通过冷态物理模型实验对该装置的均流性能进行了验证。结果表明:通过特殊设计的冷风均布器、导流板、格栅和均流板的组合布置,能够改善中速磨煤机前圆形一次风道内气流的扭转现象,使一次风测量截面处来流速度方向垂直于测风元件;推荐风速测量截面速度的相对标准差降至6%以下,温度的相对标准差降至2%以下,冷风和热风的压损增加保持在400Pa以内;实现了冷一次风在冷、热风交汇处的均匀分布。

旋转流风量分配器结构优化研究

:研究了用于等截面圆直风管均匀送风的旋转流风量分配器的结构对局部阻力的影响 .通过对旋转流风量分配器各结构参数的优化 ,得出了局部阻力静压系数仅为 0 .2 3～ 0 .39的旋转流风量分配器 .比其他形式的旋流器的损失减少了 50 %以上 。

通风系统风量分配器性能的数值模拟

在许多通风系统中,常采用风量分配器来保证在各送风支路风量发生变化时系统风量的平衡。本文采用计算流体力学的方法,模拟了风量分配器的进风管和出风管道截面尺寸、进风口风速等因素与风量分配器风量分配特性间的关系,并分析了上述因素对风量分配特性的影响作用。

采用环状流实现均匀分配的空调器分流器研究

为了解决空调器中多流路换热器内制冷剂分配不均的问题,本文设计了一种可均匀分配两相制冷剂的新型分流器样件,并进行了可视化实验。该分流器以环状流并均匀分配环状流为基本思路,具体设计方法是提出分流器进口管结构的计算方法实现环状流的构建,并通过设计新型进、出口管的连接结构实现环状流的均匀分配。实验结果表明:当制冷剂的质量流量为14~22 g/s时,水平、倾斜和竖直安装的新型分流器的质量流量不均匀度比传统圆锥式分流器分别下降10%~24%、14%~27%和24%~47%。基于环状流整流的新型分流器的分配性能优于目前最常用的圆锥式分流器。

船用低噪声布风器设计与声学性能分析

在船舶与海洋平台中,空调管路系统噪声是舱室噪声的主要来源之一,风机与管路元件流动噪声通过管路系统与管口传递至舱室,布风器处于管路系统的末端,是连接管路系统与舱室之间的重要元件,在空调系统噪声控制中起重要作用。针对管路系统管口辐射噪声,在兼顾气动性能及声学效果基础上,提出新型低噪声布风器结构形式,采用数值模拟方法开展布风器阻力损失、气流再生噪声与传声损失的计算评估。结果表明,低噪声布风器的气动性能与声学效果均优于传统结构形式。

引进型300MW循环流化床锅炉冷态试验方法

以基于Alstom技术的引进型300 MW循环流化床锅炉为研究对象,对布风板阻力、临界流化风量的测量、两床平衡性试验、布风均匀性检查、二次风调平、回料阀与外置床等冷态试验的内容与方法进行了阐述,对同类型机组的调试与运行具有一定的参考价值。

热风分布器结构对脱硫废水旋转喷雾蒸发特性影响的数值模拟

针对脱硫废水旋转喷雾蒸发过程,建立了气液两相流动及传热传质模型,并利用该模型对某电厂300MW机组的脱硫废水蒸发过程进行了模拟,研究了热风分布器中导流板的角度和数量对干燥塔内流场、废水雾滴运动与蒸发的影响。结果表明:外导流板角度对喷雾干燥塔内流场影响比内导流板大,随着外导流板角度的增加,热烟气进入喷雾干燥塔的旋转作用更加明显,外导流板角度为32°时烟气旋流作用最好;随着内导流板角度的增加,液滴轴向运动最远距离减少,同时内导流板角度的改变对喷雾干燥塔内液滴完全蒸发时间的影响大于外导流板,内导流板角度为0°时液滴蒸发时间最短;内导流板数量对喷雾干燥塔内流场、液滴的运动和蒸发影响较小,随着内导流板数量的增加,干燥塔内流场、液滴运动距离和完全蒸发时间趋于稳定,综合考虑烟气导流与风压损失,建议内导流板数量取为24片。

空调用不同类型压降式分配器分流均匀性的实验对比

为筛选出分流性能较好的空调用压降式分配器类型,需要掌握现有不同类型压降式分配器的分流特性。本文设计并搭建了分配器的分流均匀性检测实验台,并对现有的反射式分配器、射流环分配器、文丘里式分配器和带过滤网分配器4种压降式分配器的分流不均匀度进行了测试。测试工况涵盖空调系统正常运行的制冷剂体积流量范围为32~125 L/h、干度范围为0.15~0.22,且分配器安装角度与竖直方向的偏斜角度在0°~90°之间变化。结果表明:大的制冷剂体积流量入口或分配器垂直安装条件下更有利于分配器分流均匀性的提升;在这4种分配器中,带过滤网分配器在所有实验工况下的分流不均匀度均小于0.05,表现出良好的分流均匀性,适合不同的安装角度和流量工况。

空冷塔的气体分布器进气段流场分析及结构优化

以包括驼峰板和散堆填料层的单列叶片式气体分布器为研究对象,利用Fluent软件模拟获得4万空分装置的空冷塔进气段气流分布特性。结果表明:气流在驼峰板处有显著压降,在填料层内逐渐分布均匀;改变入口气体流量、气体入口直径、导流叶片宽度会影响进气段气流的压降和均匀性;减小入口气体流量,增大气体入口直径可减小压降,气体分布更均匀。

圆锥式分流器的分流均匀性条件分析及结构改进

家用空调器中常用的圆锥式分流器在水平安装、压缩机低频运行的条件下存在分流均匀性严重恶化的问题。提出一种实现环状流的气液两相最低流速的计算方法,并通过优化圆锥式分流器的进出口管径和分配腔结构实现环状流的均匀分配。模拟结果表明,改进后的分流器的分流不均匀度相比于改进前的分流器至少降低51%。对改进后分流器的各出口支路流量进行测试,结果表明改进后分流器的分流均匀性得到明显改善。

铝空气电池堆的液流短路电流测量和计算

一直以来,都没有合适的对带有分液器的铝空气电池堆的液流短路电流进行测量和计算的方法。采用全电路欧姆定律和电流叠加原理对铝空气电池堆的结构进行了分析和实验测试,获得了其测量和数值计算方法。

混空轻烃燃气气体分布器数值模拟及结构优化

混空轻烃燃气发生装置的工作原理是向装有液态轻烃燃料的储罐内鼓入空气,液态轻烃蒸发附着在空气泡表面形成混空燃气,其中气体分布器对轻烃气化过程起着决定性的作用,是气化装置内的核心部件。建立轻烃气化装置分布器的三维数值模型,模拟分布器内气液两相流过程,并针对现有气体分布器结构存在的缺陷提出相应的优化方案,分别对分布器支管尺寸、周向开孔、轴向开孔间距及开孔尺寸进行了优化。研究结果表明:周向开孔存在气体分布不均匀及液体回流,轴向开孔间距为50 mm时,汽化器空间利用率最高;开孔尺寸为10 mm时气液接触面积最大,最利于轻烃的气化。本次研究结果为混空轻烃燃气发生装置中气体分布器的优化设计提供了重要参考。

工作舱室中均匀与非均匀气流场分析

为在满足舱室换气次数、设备使用环境和人员舒适性要求的前提下节省能耗,对舱室布风器位置和数量、回风格栅数量和大小等冷源配置进行优化,并进行建模仿真,对优化前后温度场和人员舒适度的变化情况进行分析。结果表明:优化布置方案可在满足舱室使用环境要求和人员舒适性需求的情况下减少约30%空调送风量。研究成果可为详细设计与生产设计中空调与布风器布置提供一定参考。

空调用孔板式集管分配器分流特性及结构优化

针对空调换热器中集管型分配器的流量分配不均问题,提出了新型孔板式集管分配器。通过在传统竖直集管分配器基础上嵌入孔板结构,促进气液相混合并调控动量,从而提高分流均匀性。新型分配器需明确孔板对两相制冷剂分流特性的影响,数值模拟研究了内嵌入口孔板和中置孔板时竖直集管内气液流动分配,发现入口孔板有混合和加速作用,中置孔板有挡液和加速作用。据此优化设计两种分配器结构,且通过实验测试其分流性能。结果表明入口孔板和中置孔板式分配器都实现了分流均匀性提升,其分流不均匀度较传统分配器分别平均降低19.3%和34.5%。