联合收获机发动机风冷系统优化设计

为了减少联合收获机收获过程中水箱“开锅”现象的发生,延长收获机的无故障工作时长,对4LXZ-8F型联合收获机的发动机风冷系统散热量进行了计算,并基于计算结果对防尘罩、散热器进行了优化设计,对冷却风扇进行了匹配选型。利用SolidWorks对优化前后风冷系统进行了三维建模,利用Fluent软件对发动机风冷系统优化前和优化后散热器散热性能分别进行仿真分析。仿真结果表明:优化前的冷却水入口温度为90℃,出口温度为72.3℃,进出口温差为17.7℃;优化后的冷却水入口温度为90℃,出口温度为71.1℃,进出口温差为18.9℃,表明优化后散热器散热性能提升了6.78%。研究成果可为提高发动机风冷系统的散热性能,延长无故障收获时长提供理论指导。

取向硅钢常化冷却段空气雾化喷嘴内流场数值模拟

为改善取向硅钢常化过程带钢的冷却效果,对空气雾化喷嘴内气液两相流动过程进行三维数值模拟研究,分析空气压力和水流量对喷嘴内流场速度和液相体积分数的影响。数值计算值与实验测试值吻合良好且最大误差小于10%。结果表明:当水流量一定时,随着空气压力的逐渐增大,喷嘴内速度增大、液相体积分数减小,喷嘴出口处速度分布均匀性变差,液相体积分数分布更均匀;当空气压力一定时,随着水流量的逐渐增大,喷嘴内速度逐渐减小、液相体积分数增大,喷嘴出口处速度分布更均匀,液相体积分数分布均匀性变差;喷嘴气水压力比为1.1时冷却均匀性较好,冷却均匀性最佳的工况为空气压力0.2 MPa、水流量180 L/h。

带全遮挡导流支板排气系统流动传热及红外抑制效果数值分析

为了降低涡扇发动机末级涡轮的强红外辐射特征,设计了全遮挡导流支板(Fully Shielded Guiding Strut,FSGS)并进行了三种不同的红外抑制措施(低发射率材料、气膜冷却和综合抑制措施)研究,其中采用源项法对支板进行不同孔径下的气膜冷却仿真验证,得到了支板在采用气膜冷却后的红外辐射亮度图,揭示了各种抑制措施对气动及红外特性的影响规律,同时将本文方法与二元收扩(2D C-D)喷管进行对比分析了两者的优劣。结果表明:对支板单独采用低发射率材料时在0°观测方向排气系统积分红外辐射最大降低了35.38%;对支板单独采用气膜冷却可使支板表面温度明显降低,支板冷却效率为0.640时,在0°观测方向红外辐射强度降幅最大可达43.59%,且损失的气动性能较小;采用气膜冷却和低发射率材料综合抑制措施时,随着材料发射率的减小排气系统表征出的红外辐射强度反而增加。综合来看,气膜冷却在支板红外抑制时应优先考虑。同时二元喷管与本文方法各有利弊,在小角度和大角度下气膜冷却导流支板都能起到更好的抑制效果,但会损失更多的气动性能,同时结构更加复杂。

新能源汽车进气风箱面盖注塑模具的创新设计

根据某款新能源汽车进气风箱面盖的结构特点和技术要求,设计了一副复杂侧向抽芯机构注塑模具。通过采用1个斜向滑块成型和2个不同方向侧向倒扣的复合侧向抽芯机构,有效地解决了模具在生产过程中侧向抽芯容易发生卡滞故障的问题。通过采用11组“直通式冷却水管+隔片式冷却水井”组合式随形水路的冷却系统,有效地解决了成型塑件变形及尺寸精度较差的问题。模具结构先进合理,投产后运行平稳顺利,成型周期降低了约12%,成型塑件尺寸精度提高了一级,达到了MT3(GB/T 14486—2008)。

空气冷却在超超临界蒸汽轮机铸钢件生产中的应用

依据冷铁激冷的理论,基于高压内缸铸件的结构,在喷嘴处设计了2块砂芯,通过理论计算冷却量,设计φ25 mm进气管和φ20 mm出气管,压缩空气压力为0.7 MPa,通压缩空气时间为180 s。结果显示,出口温度比进口温度高40℃以上,降低了砂芯周围钢液的温度,从而避免了狭窄气道的粘砂问题。

高炉热风炉冷却水系统的改造与应用

莱钢两座1880m^(3)高炉原设计的热风炉冷却水量已不能满足高炉现阶段冷却需要,热风阀破损数量增多,影响到高炉的正常生产和运行效率;通过对炉体冷却系统改造,优化了热风炉冷却水系统,增加了热风阀水量、提高了水压,强化冷却后收到了良好效果,确保了高炉的稳定运行。

一种大空间分层空调逐时冷负荷设计计算方法

根据热平衡原理分析了分层空调冷负荷的构成,提出了一种大空间分层空调逐时冷负荷计算方法。以上海某大空间热环境实验建筑的2种分层空调形式为研究对象进行了实验和计算,结果表明:中部喷口送风分层空调的3种工况冷负荷计算值与实验供冷量的平均绝对百分比误差为6.6%;下送风分层空调3种工况的平均绝对百分比误差为4.6%。验证后结合这2种分层空调形式的2个计算案例求解了该大空间的分层空调逐时冷负荷,在相同设计条件下,中部喷口送风分层空调冷负荷指标为108 W/m^(2),下送风分层空调冷负荷指标为76 W/m^(2),下送风峰值负荷仅为中部喷口送风的70.4%。本文所提出的分层空调逐时冷负荷计算方法可供分层空调工程设计参考。

冷端耦合相变储热罐的间接空冷机组热力特性及热经济性评价

为改善间接空冷机组冷端运行特性以实现机组提质增效,该文提出一种新型间接空冷系统,将充满RT35HC材料的相变储热罐与空冷塔及凝汽器串联,实现机组乏汽废热排放的“移峰填谷”。以某600MW超临界间接空冷机组为例,分别建立汽水循环和新型间接空冷系统热力学模型并进行耦合迭代计算,分析机组变工况热力特性并开展热经济性评价。结果表明:将相变储热罐串接在空冷塔下游是一种高效的集成方式,能在高温高负荷下吸收机组乏汽部分废热以减轻空冷塔冷却压力,并在低温低负荷下借助空冷塔将存储的废热排放到环境中。考虑储热罐放热2.5h及匹配蓄热1.05h一个周期,储热罐配置253MW·h热容量对应布置5996m2换热面积可使机组在一个周期内节省标煤近5t,标准煤耗率折算下降3.60g/(k W·h),机组背压变动也缩小近7kPa。算例分析证实了冷端配置储热罐可以很好地提升间接空冷机组的运行经济性,还可减缓机组冷端参数大范围波动。

引气结构对二元塞式喷管冷却和红外辐射特性的影响

为降低加力状态下二元塞锥表面温度和喷管红外辐射强度,对塞锥进行冷却结构设计。采用数值模拟的方法对比分析了引气结构、冷却通道高度和冷气入口总压比对塞锥冷却和喷管红外辐射特性的影响。结果表明:塞锥冷却后其表面温度和喷管红外辐射强度显著降低;引气腔内无冲击板时,引气角度的改变引起射流核心区位置的变化,造成塞锥头部和前缘展向温度分布差异明显,引气角度为90°时塞锥表面最高温度要比30°和60°的模型高50K;加装冲击板后,冷却通道内的流量分配和塞锥前缘的展向温度分布得到有效改善、塞锥头部的换热得以增强,但同时会引起较大的总压损失,因此相同入口总压比下,加装冲击板后冷却流量降低、塞锥外表面温度升高;随着冷却通道高度增大,冷气流量增加、流速降低,故存在一个最佳通道高度使得塞锥冷却效果最好;以塞锥无冷却为基准,入口总压比为1.0~1.8时,塞锥外表面最高温度降低了470~590K,0°探测角上红外辐射强度降低了25%~33%。

数据中心蓄冷技术及蓄冷罐连通方案研究

针对数据中心不间断制冷系统,对比分析不同蓄冷介质的技术特点,以及蓄冷装置不同接入方式的适用性。结合实例,介绍一种当数据中心发生大于N+1故障时,能够实现蓄冷罐互备、互放冷操作功能且有效形成制冷系统N+2架构的蓄冷罐连通运行方案,为数据中心的不间断制冷系统提供进一步应用解决方案。

三孔仿形拉瓦尔喷嘴风冷淬火换热特性分析

为提高钢轨风冷淬火的换热均匀性,提出了一种新型的三孔仿形拉瓦尔喷嘴,并基于ANSYS Fluent软件建立了参数化的三孔仿形拉瓦尔喷嘴风冷淬火有限体积模型,着重分析了不同喷风压力和开淬温度对风冷淬火换热特性的影响规律。分析结果表明,随着喷风压力的增加,壁面换热系数的横向分布均匀性逐渐下降,滞止区壁面换热系数整体逐渐增加,喷风压力为0.3 MPa时可较好兼顾换热强度和均匀性;随着开淬温度的增加,壁面换热系数逐渐线性下降,开淬温度对壁面换热系数横向分布均匀性的影响相对较小。

大型连续重整装置腐蚀分析与对策

以某大型炼化企业3.8 Mt/a连续重整装置为探究案例,简述装置自投产以来在催化剂再生系统、脱戊烷塔回流系统、复合型空冷系统等部位出现的腐蚀情况并进行相关机理分析。腐蚀情况:催化剂再生系统腐蚀包括催化剂黑烧空气线氯化物应力开裂腐蚀、高温脱氯罐腐蚀、催化剂提升管线颗粒磨损腐蚀;脱戊烷塔回流系统腐蚀表现为过滤器金属丝网已腐蚀消失,金属骨架腐蚀1/4,叶轮腐蚀严重等;复合型空冷系统腐蚀包括预冷翅片和蒸发管束腐蚀。通过对各设备腐蚀情况分析,提出加强原料组分监控、提高工艺防腐、管道材质升级等应对措施,有效降低了设备管道全周期腐蚀速率,保证连续重整装置的长周期平稳运行。

高效冷却水箱在高速棒材生产线上的应用

针对高速棒材生产线轧后冷却能力不足和不均匀问题,进行水箱冷却水嘴选型,通过数值模拟研究强冷和弱冷工艺下螺纹钢在水箱中的表面温度变化以及温度场,满足了特殊钢种对轧后冷却速度要求,获得了需要的螺纹钢金相组织,螺纹钢性能大幅提升,消除了螺纹钢上冷床弯钢问题。

直接空冷凝汽器干式吹扫系统喷嘴结构特性

运用CFD技术计算分析了不同喷嘴结构参数下喷嘴的内部流场,得到了喷嘴内部流场特性、出口参数等与喷嘴结构参数的关系。结果表明,喷嘴的收缩角对喷嘴内部流场和出口参数影响较小,最佳吹扫收缩角为40°;圆柱长度越短喷嘴内部流场变化越剧烈、喷嘴出口流量和压力越高,在满足吹扫强度要求下,为了提高吹扫的稳定性,圆柱长度的选取范围为25~40 mm;圆柱直径增大,吹扫能力越强,但是直径过大变截面处湍流越剧烈,吹扫稳定下降,因此在满足吹扫强度要求下,圆柱直径的选取范围为1.8~2.0 mm。

直接空冷凝汽器喷雾增湿系统的结构优化

应用气水两相流的传热传质理论,建立了600 MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿系统三维数学模型,利用CFD软件对该系统进行了数值摸拟,并分析了在喷嘴纵向布置时,喷嘴布置高度、喷雾方向、喷雾压力及喷嘴孔径对喷雾增湿效果的影响.结果表明:当喷嘴孔径越小、喷嘴流量越少时,空冷单元内所需的喷嘴数就越多,且雾滴雾化的细度越小,越有利于雾滴的均匀分布及其在空冷单元内的充满度,对喷雾增湿的效果越明显.当喷嘴孔径为0.4 m、喷雾压力为1.2 MPa、喷嘴以对称方式距风机栈桥中心线4 m、喷嘴高度为0.3 m及喷嘴方向在xy平面内与y轴正方向夹角为120°时,凝汽器压力降幅最大,比喷雾前降低了8.84 kPa.

水环热泵空调系统在地下工程中的应用

鉴于地下工程目前采用的集中式空调系统存在无法分区调温和能耗大的问题,分析了水环热泵空调系统在地下工程中使用的可行性。针对水环热泵系统中传统冷却塔模式易暴露的不足和地下工程水温常年稳定在7-26°C的特点,提出采用地下储水箱和风冷热泵机组替代冷却塔,并分析了该冷却系统运行的规律。同时考虑了地下电站的余热利用,对水环热泵系统与柴油电站冷却水系统联合运行的方法进行了探讨。

直接空冷凝汽器干式吹扫系统的喷嘴流场特性

针对干式吹扫系统压缩空气从喷嘴射入到凝汽器翅片时,其速度减小影响吹扫效果的问题,运用射流动力学和计算流体力学理论对喷嘴外流场进行模拟,分析喷嘴结构和喷嘴到翅片的距离(靶距)对喷嘴射流能力的影响。研究结果表明:在相同靶距和工作压力下,与圆柱长度30 mm、直径为1.6 mm的喷嘴相比,圆柱长度为25 mm、直径为1.8 mm的喷嘴射程更长,速度更高,射流能力更强;在相同条件下,与单孔喷嘴相比,双孔喷嘴的射程更长,射流面积更大,喷嘴射流能力更强。靶距越大,翅片入口的空气速度越小,射流面积则先增大后减小;为满足较高的吹扫效果,当喷嘴入口压力为0.65 MPa时,选取收缩角为40?,圆柱长度为25 mm,圆柱直径为1.8 mm的喷嘴结构,采用双孔布置,最佳靶距为40 mm。

环境温度和压力对坦克柴油机冷却空气影响的CFD仿真研究

为了掌握不同环境温度、压力下坦克柴油机冷却空气的流动与传热性能,将计算流体力学应用于坦克柴油机冷却空气的仿真。在仿真值与试验值对比结果符合较好的前提下,对不同环境温度、压力对冷却空气流动与传热的影响进行了数值仿真,基于仿真结果,拟合得到了冷却空气平均温度随环境温度、压力变化的简便计算公式,适合于工程实用。

流体动力式空调喷水室的实验研究

针对目前空调喷水室存在的一些问题，开发了一种流体动力式喷水室。系统地介绍了其雾化机理、结构特点和实验方案。实验结果表明该喷水室具有防堵、高效、节能、便于维护等特点。

对直接空冷机组空冷单元内环形喷雾增湿系统的数值讨论

应用气水两相流的传热传质理论,建立了600MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿三维数学模型,利用CFD软件对空冷单元内喷雾增湿系统进行数值摸拟,分析了喷嘴圆形布置及喷雾方向对喷雾增湿效果的影响,得到了使机组真空提高幅度最大的喷嘴最佳布置方式,对该类型机组空冷单元的喷雾增湿系统的设计安装有一定参考意义。