两级液环压缩机内流场及外特性

采用数值模拟与试验相结合的方法,以2SY-6两级液环压缩机为研究对象,对多级液环压缩机在不同工况、不同叶轮宽度比下内流场及性能进行对比分析,结果表明:二级叶轮叶片载荷小于一级叶轮,其排气口区域锯齿形气液交界面较一级叶轮更为光滑.一级叶轮吸气口区域回流强度相对于二级叶轮吸气口区域更强,一级叶轮吸气口区域湍动能明显大于二级叶轮.等外径设计的二级叶轮进出口压缩比远小于一级叶轮,二级叶轮的做功能力小于一级叶轮.由于一级叶轮的进出口压缩比较大且均位于效率极值点的右侧,一级叶轮效率随泵的压缩比增大而逐渐下降,而二级叶轮压缩比范围包含极值点,所以其效率先增后减.液环压缩机随着二级叶轮宽度的增大,其吸气能力越强,各个工况下的流量均逐渐增大.低压缩比工况下的效率随k值减小逐渐增大,高压缩比工况下的效率随k值减小先增后减.随首次级叶轮宽度比k值的减小,二级叶轮的压缩比曲线逐渐向上平移,而一级叶轮的压缩比曲线逐渐向下平移.随泵出口压力的增大,首次级叶轮压缩比的比值曲线下降趋于平缓,k值为2.2时两级叶轮压缩比的比值趋于1.1.

液环真空泵叶轮与壳体型线的协同优化

为研究液环泵叶轮与壳体型线对其性能的耦合影响关系,采用高阶Bezier曲线和直接自由曲面变形(DFFD)方法对叶轮及壳体型线进行参数化控制,根据拉丁超立方(LHS)抽样方法,建立液环泵叶轮和壳体型线参数与真空度和效率间的径向基函数(RBF)代理模型,基于NSGA-Ⅱ算法实现液环泵叶轮和壳体型线耦合多目标优化。结果表明:叶轮与壳体耦合多目标优化得到的模型K(真空度最优模型)的真空度提高了11.2%,模型J(效率最优模型)的效率提高了4.1%;叶片包角的增大和扩张的吸气段壳体型线有助于提高泵的进口真空度,出口安放角的增大、收缩的吸气段型线以及扩张的排气段型线可降低泵内水力损失,提升效率;叶轮与壳体型线的耦合优化效果明显优于独立优化;在相同代理模型条件下,叶轮与壳体的分步优化与耦合优化结果基本一致。

固–液相变含水率区间松散土石体中细粒组分抗剪特性试验

松散土石体在泥水作用下易引发地质灾害,其中细粒组分在高含水率下的抗剪性能骤然劣化是触发相变失稳的重要因素之一。基于环剪试验,对三峡库区某滑坡松散土石体试样设计试验方案,研究细组构由软塑~流塑发展的固-液相变全过程抗剪特性演化规律。结果表明:松散土石体试样为粗细组分二元特征较强的级配不良土体介质,其中,细粒组分在原状干密度条件下的饱和含水率为23.6%,液塑限分别为27.2和18.1,据此选定含水率23.6%~29.0%范围中的5个取值制定试验方案,可完整覆盖细粒组分的软塑~流塑相变;含水率为25.0%、26.0%和27.0%时,试样处软塑状态,在低法向压力下均可顺利开展环剪试验;其中,含水率25.0%试样恰进入软塑态,较含水率23.6%试样的峰值和残余内摩擦角分别降低23.5%和18.6%,峰值和残余黏聚力均降低超过80%。含水率为28.0%和29.0%时,试样已处于流塑状态,仅在无法向压力时可顺利开展环剪试验,且抗剪强度极低,其物理意义贴近于高黏稠泥浆的黏滞性;根据试样的黏聚力c在进入软塑状态时基本丧失,而内摩擦角φ表现为在软塑区间随含水率增加而逐步降低,进而触及液限骤然丧失的特性分析,c和φ劣化过程异步;经单元体受力模式和概化分析认为,相变前软塑状态试样静止侧压力系数K0的激增缓解了φ值的大幅骤降。

结构参数对高速液环泵内流场及水力性能的影响

为分析结构参数对高速液环泵内流场及水力性能的影响,采用数值模拟和试验相结合的方法,分析了某高速液环泵的排气口始端角、转速和偏心距等结构参数对泵内流场及外特性的影响。结果表明:随着排气口始端角的增大,进口真空度及效率均呈先增大后减小的趋势,排气口始端角为211°时性能达到最高;排气口始端角过小会导致排气口始端区域产生回流,排气口始端角过大会使泵排气不充分,传统设计方法得到的高速液环泵排气口始端角偏大,无法在进口形成真空度;随着转速的增大,液环内液体的做功能力增强,泵的进口真空度和吸气流量均逐渐增加,叶轮出口线速度低于15 m/s时泵进口无法形成真空度;随着偏心距的增大,进口真空度和最大吸气流量逐渐增大,但过大的偏心距会导致液环旋转不稳定,偏心距为3 mm时运行效果最佳。研究结果可为高速液环真空泵的设计提供参考。

双作用液环压缩机壳体型线响应面分析及多目标优化

为探究双作用液环压缩机壳体型线对其内流场及性能的影响机理,采用DFFD参数化方法对多级双作用液环压缩机椭圆形壳体型线进行响应面优化分析,并结合NSGA-II多目标优化方法对吸排气区壳体型线进行协同优化。采用VOF多相流模型对该液环压缩机全流域进行非定常计算,双作用液环泵内相态场、压力场基本呈径向对称分布,吸排气区域及叶轮壳体内流场与单作用液环泵分布规律基本一致,随着级数增大液环内的气相区域逐渐减小。响应面结果表明吸气量的大小主要取决于吸气口始端和末端的壳体型线,当R_(A)值趋于0水平,R_(B)处于低水平时,吸气量趋于最大值。轴功率主要受吸、排气口始端位置壳体型线影响,R_(A),R_(C)值越小,轴功率越小。效率的大小主要取决于吸气口始端和末端的壳体型线,且R_(A)值越大,R_(B)值越小,效率越高。在额定出口压比条件下,以吸气量和效率作为优化目标对液环压缩机进行NSGA-II多目标优化,获得其Pareto前沿的最优效率设计J和和最优流量设计K,J方案流量和效率分别高于原方案1.40%和2.53%,K方案流量和效率分别高于原方案16.4%和0.61%。

液环式航空燃油离心泵自吸性能

基于Mixture模型对液环式航空燃油泵进行自吸阶段的非稳态数值计算,研究自吸过程中燃油泵内气液两相分布的变化过程,对不同时刻下燃油泵内部含气率、气液两相分布、压力及速度流线、熵产率和湍动能变化规律进行分析.结果表明:燃油泵的吸气和排气主要集中在自吸过程的前期和中期;随着自吸时间的增加,各监测面的含气率逐渐降低,当自吸时间为3.00 s时,蜗壳出口含气率接近于0,自吸过程结束;泵内压力随相对距离的增加而增大,泵内同一相对距离平面压力随自吸时间的增加而增大;在气液混合时,高速区域主要集中在叶轮中间流道和蜗壳壁面处,低速区域则集中分布在隔舌附近和导叶出口;随着自吸过程的进行,泵内湍动能和熵产率也随之增大,泵内能量损失增大,主要集中在叶轮叶片、导叶叶片和蜗壳出口处.

径向间隙对液环真空泵内流场及其性能影响机理研究

现有大型液环真空泵能耗高、运行效率低下、研发周期长且产品失败率较高。为解决以上问题,文章基于FLUENT仿真软件,针对一种通过旋转泵体来实现径向间隙改变的液环真空泵,建立数学模型;进行外特性测试,验证仿真结果的准确性;探究径向间隙对液环泵内流场气液两相、压力、速度和进出口回流特性的影响机理;通过数值计算,得出径向间隙和叶片包角对吸气量、轴功率及效率的影响规律。结果表明,通过调整径向间隙和叶片包角,可以有效地改善泵内的流动情况,提升吸气效率和整体性能,为新型液环泵研发提供了理论支撑。

浸出器负压强制沥干装置分析

浸出器是浸出制油的重要设备,提高浸出器的性能不但能降低粕中残油,而且能够减轻后续高温脱溶或低温脱溶的负荷,进而节省蒸汽消耗。浸出器负压强制沥干装置是用不同的方式使沥干封闭油斗为负压,强制沥干湿粕物料中的低浓度混合油,达到湿粕含溶量进一步降低的目的。为了降低湿粕含溶量,提高企业经济效益,分别介绍了用液环真空泵、蒸汽真空泵、负压风机抽取浸出器沥干段负压装置的工艺,特点和适用范围,同时也阐述了不同类型的常用浸出器强制沥干封闭油斗的方式,最后对沥干效果和经济效益进行综合分析。通过浸出器负压强制沥干装置可以有效降低湿粕含溶量,在高温蒸脱时节省蒸汽消耗量进而为企业带来一定的经济效益。

开环易位聚合制备液晶聚合物的研究进展

液晶聚合物(LCP)兼具液晶的各向异性和聚合物良好的力学性能,在传感器、检测器和柔性执行器等领域具有广阔的应用前景。开环易位聚合(ROMP)具有活性聚合特征、反应条件温和与官能团耐受性高的特点,可以精确调控液晶聚合物的分子量和分子结构,是液晶聚合物研究中一种常用的合成方法。本文整理了近年来报道的由开环易位聚合制备液晶聚合物的研究,并从材料的构-效关系和功能开发两方面对这些研究进行了介绍。在构-效关系研究方面,分别介绍了液晶均聚物与液晶共聚物中的不同结构参数对材料性质的影响;在材料功能开发方面,介绍了液晶聚合物在光致形变、形状记忆效应、光子晶体和图案化薄膜等应用领域的研究成果。最后,展望了开环易位聚合制备液晶聚合物未来的发展方向。

双盐离子液体的离子微环境调控及对环氧丙烷开环反应的影响

合成了具有不同阳离子1-乙基-3-甲基咪唑、胆碱、四乙基铵,但具有相同阴离子醋酸根的双盐离子液体(DSILs)。随着不同阳离子混合和比例的调整,DSILs的氢键离子微环境和电子密度通过递减密度梯度和核磁共振光谱进行分析,揭示了其非理想型变化的原因。当DSILs催化剂被放入甲醇溶剂中时,离子液体之间的相互作用被屏蔽,进一步对甲醇的溶剂性能造成影响。在环氧丙烷与甲醇的开环加成反应中,DSILs催化剂通过不同阳离子组合和比例的调整,增强了单一离子液体的催化性能。

基于新型储能技术的智慧能源微电网系统设计

针对我国中等规模储能技术的稀缺性及能源结构转型的切实需求,提出了液空聚能环——智慧能源微电网系统。该系统采用液化空气储能的方式储存不持续、不稳定的风能和太阳能等可再生能源,并在用电高峰期将其转化为稳定输出的电能,以解决风能发电与太阳能发电的不稳定性、间歇性、不能直接并网等问题,具有零排放、选址灵活的优势,可实现冷、热、电三联供。

液环真空压缩机断轴故障分析与解决措施

针对某炼化企业的常减压装置中的液环真空压缩机轴断裂故障问题,进行了一系列分析。这些分析包括了对断裂轴的宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相组织检查以及扫描电镜扫描等。分析结果显示,轴断裂的主要原因在于键槽根部存在应力集中现象,加之压缩机在较高负荷工况下持续运行,使得轴发生了疲劳断裂。此外,湿硫化氢的工作环境进一步加速了轴的腐蚀与断裂过程。基于上述发现,提出了针对性的改进措施,确保压缩机能够长期、安全、稳定地运行。

真空氧氩脱碳转炉冶炼的单点液滑环用双相不锈钢锻造工艺研究

基于单点液滑环用2205双相钢锻件服役性能要求,设计了针对单点液滑环用双相钢中大型锻件的锻造工艺。采用真空氧氩脱碳炉(VODC)精炼技术,确保钢锭的纯净度。制定了合理的单点液滑环用中大型锻件固溶热处理工艺曲线,现场通过精细调控加热保温参数和冷却速度等,成功制备出组织稳定且成分均匀的α+γ双相不锈钢锻件,有效避免了富Cr脆性σ相的析出。经综合性能测试验证,该锻件力学性能和耐蚀性能等指标均满足单点液滑环现场使用的技术要求。

某U型盾构装配式预制综合管廊研究及设计

本文针对雄安新区某整节段预制拼装综合管廊U型盾构施工进行相关设计计算。通过试验确定垫层及侧缝回填材料配比。侧缝回填采用拌制速凝液态土,可实现快速回填,在保证已安装管节边坡稳定的同时具备一定的阻水效果。U盾总推力确定是保证工程顺利实施的关键,本文充分考虑土层的弹塑性材料特性,分析计算欠挖土体破裂滑动面,采用有限元方法对U型盾构机底部欠挖土体切削反力进行了数值模拟分析,对土体能够提供的总推力作准确计算。相关内容可为同类工程提供参考。

液氯钢瓶防震胶圈拆装机的设计与使用

根据液氯钢瓶防震胶圈的结构特性和拆装要求,设计了一种基于机械传动和自动控制的胶圈拆装机。该设备采用PLC进行自动控制,提高了拆装效率和安全性。

化学法去除热喷涂镍铬铝钇硅涂层的酸洗液成分和工艺研究

为实现重要热端零件的循环再加工利用,以DZ125合金型高压涡轮外环块和叶片作为研究对象,针对涂层的物理化学特性以及基体的结合状态,研究化学法去除试片级热喷涂镍铬铝钇硅(NiCrAlYSi)涂层的去除效果,进行酸洗液成分和工艺研究,得到适宜的涂层去除工艺方法。对整个工艺过程中的界面状态和对基体组织的影响进行检测和评价,发现此种方法在去除了涂层后,酸洗液对于基材性能没有造成损伤,适合作为此类高温合金上NiCrAlYSi涂层去除的酸洗液。

液环泵内部气液两相流动及其性能分析

为改善液环泵水力性能,采用VOF气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟。通过数值模拟分析叶轮及泵腔内的流线分布、速度分布、相态分布及压力分布规律,对泵内复杂的二次流进行了分析,对液环真空泵工作过程中泵内气液两相流的自由分界面进行追踪,并分析了泵内气液两相流自由分界面的变化规律及其与泵外特性的关系。对液环泵进行试验研究,模拟结果与试验结果进行对比分析表明,数值方法结果与试验结果基本一致,能够较准确地描述液环泵内气液两相流流动规律,捕捉气液分界面,预估液环泵的水力性能,为液环泵的性能优化研究提供了依据。

基于本征正交分解法的液环泵气液两相流场重构

针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题,提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制,通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VOF模型进行液环泵内气液两相流场的数值模拟,由叶片型线参数及叶轮内流场数据构建样本的快照集,依照几何相似及网格变形方法插值得到各相似点的流场参数,依据本征正交分解(POD)法将快照集分解为正交基的线性组合。由最小二乘法拟合目标叶型所对应的正交基系数,实现了对目标叶片流场的重构。采用POD方法对2BE-203型液环泵内单个叶轮流道的气液两相流流场进行了重构,精确地重构了单个叶轮内流场结构的各个特征,除在气液交界面附近有一定的误差,整体预测结果具有较高的精度,大大减少了流场预估的计算量。

液体爆炸抛撒初期液环运动、破碎的数值研究

本文对FAE技术液体燃料抛撒过程中爆轰产物气体膨胀、液环轴对称径向扩展运动及液环破碎进行分析,建立相应的物理数学模型,并将各模型耦合起来,完成了爆炸力驱动下液环径向扩展、破碎过程的数值模拟。研究结果表明,建立的物理数学模型是可行的,而且该问题的研究为液体的二次破碎及气液混合物形成过程的数值研究提供了初始条件。

电子膨胀阀制冷剂流量系数的试验研究

在自搭建的液环法节流机构流量特性试验台上 ,采用R2 2制冷剂 ,试验研究节流阀开度 (流通面积 )、节流前后压差、入口密度、入口过冷度、出口比容、干度以及阀头半锥角和径向间隙对电子膨胀阀制冷剂流量系数的影响 ,获得了流量系数的量化关系并进行了试验验证。结果表明 ,误差在± 10 .5 %以内。