叶顶间隙对低比转数小流量泵性能的影响

为建立叶顶间隙对低比转速小流量泵性能的影响关系,采用数值计算的方法,以叶顶间隙宽s和叶轮出口宽b的比值(s/b)表征间隙大小,对不同间隙下泵的性能展开对比分析。分析发现,随着间隙的增加,泵的扬程和效率均逐渐降低,最大和最小间隙下的扬程和效率差分别达15.4%,5.5%。当间隙较小即s/b<0.2时,扬程曲线在小流量工况会出现不稳定的“驼峰”现象,在s/b>0.3后,设计工况附近效率的降幅显著增大。从流动特性来看,随着叶顶间隙的增大,间隙泄漏流对叶轮内主流区影响加剧,会诱导严重的二次流和旋涡的产生,同时间隙内不稳定流动也会产生能量损失,造成扬程和效率下降。为低比转数小流量泵的设计与优化提供借鉴意义。

西南小流域洪峰流量估算

[目的]准确预测小流域的洪峰流量,为小流域水文应用和水保措施设计提供支撑。[方法]利用重庆万州刘家沟小流域2013—2021年共215次降雨事件数据,采用皮尔逊相关分析的方法,分析了重庆小流域次暴雨洪峰流量与降雨参数和径流参数的相关关系,进而采用线性回归和非线性回归方法,根据降雨径流资料估算了洪峰流量。[结果]研究建立了适用于西南小流域的洪峰流量公式,使用172场降雨事件数据进行参数率定,其模型有效系数为0.85;使用43场降雨事件对模型进行验证,相应的模型有效系数为0.82,结果表明新公式在研究区是可以接受的。[结论]研究建立的洪峰流量公式,能够较好地预测研究流域的洪峰流量,新建公式将为重庆乃至中国西南小流域进行水土保持措施的决策、水土保持工程设施设计和土壤侵蚀评价等提供一定技术基础。

小型堆中窄矩形通道自然循环临界热流密度实验研究

针对窄矩形通道在换热过程中有较高功率密度的问题,本文为了解决在小型反应堆中的应用,采用所搭建的小型窄矩形自然循环通道,进行实验研究,并结合BP神经网络方法对实验数据进行预测,分析在不同参数工况下临界热流密度随不同参数的变化情况以及不同参数对临界热流密度的影响程度。研究结果表明:质量流量与系统压力对临界热流密度点的影响呈现正相关;出口干度对临界热流密度呈现负相关;且质量流量对临界热流密度的影响程度最大;压力对临界热流密度的影响程度最小。利用相关实验数据,基于影响因素大小,通过BP神经网络方式,建立了适合于自然循环窄通道小堆的模型。BP神经网络算法的预测值与实验值符合良好,误差为10%;Katto模型与实验数据相比误差较大,Zhang公式和拟合公式的误差较小,所建立的临界热流密度模型可作为窄矩形通道自然循环临界热流密度的计算公式。

巴基斯坦ML-1线小流域洪峰流量计算及验证

ML-1线是巴基斯坦最重要的南北铁路干线,是中巴经济走廊的重要组成部分,其修建年代较早,部分小桥涵无法满足正常的排洪需求,需进行全面升级改造。由于巴基斯坦在水文计算方面可利用的成果很少,因而有必要研究和制定适合该地区的小流域水文计算方法。通过对ML-1线沿线3个雨量观测站每年最大日降雨量序列资料进行数理统计分析,求出暴雨参数,再采用中国小流域暴雨洪峰流量推导公式计算ML-1线桥涵设计流量。为验证计算结果的可靠性,分别按我国铁路部门暴雨径流计算公式、巴基斯坦现有的推理公式进行计算,并将计算结果与典型流域的流量进行比较,结果表明,推理公式的流量计算结果可靠。研究成果可为巴基斯坦境内其他拓展项目的水文勘察设计提供参考。

极端暴雨下黄土高原小流域洪水特征及风险分析

为研究极端暴雨下小流域的洪水特性,采用二维全水动力数值模型模拟流域洪水演进过程,计算不同重现期下典型断面的水力要素,并进行流域洪水风险分析。结果表明:500 a重现期对应洪峰流量增长速率最大,高达51.38%;而1000 a重现期对应洪峰流量增长速率降低至7.61%,洪峰流量增长速率随降雨重现期的增大呈现先上升后降低规律。各断面的最大水深增幅小于其对应的洪峰流量增幅。流域洪水淹没面积随重现期增加变化较小。为使社会经济效益达到最大化,建议该小流域使用500 a重现期下洪峰流量推算新建公路和铁路桥涵孔径尺寸,研究成果可为小流域应对极端暴雨和进行防洪评价提供必要参考。

不同设计理念在风机盘管机组制造与选型上的碰撞

为夯实集中式空调冷水系统末端设备控制的研究基础,探索了常见冷水系统小温差运行的原因。通过对供冷工况风机盘管机组不同设计思维和研究思路的比较,从基本机理认知出发,摒弃了小流量大温差的传统思维。通过理论探索和实践尝试,对ASHRAE手册(2016)第13章第2.7节“一般冷却盘管换热特性”和第47章第3节“典型的循环加热或冷却盘管”性能曲线的相关论述提出质疑,指出冷盘管与热盘管、干盘管换热特性的本质性区别在于对空气中潜热处理的能力,采用空气侧与冷水侧的对数平均温差进行计算机辅助设计时需格外谨慎,避免出现本质性的结论谬误。强调热湿交换过程中能量传递在时间上存在显著的滞后,分析研究时应充分考虑。提出了一种非标准风机盘管机组超设计冷量选型和工程应用的解决方案。

苏里格致密砂岩储层小井眼压裂技术

苏里格致密砂岩储层低孔、低渗、低压、低产、多层比例高、非均质性强,常规小井眼压裂工艺成本高,工序繁琐,压裂效果不及预期。对比四种小井眼压裂改造工艺特点,优选小尺寸封隔器分层压裂和可溶桥塞+射孔联作套管压裂两种适合苏里格气田小井眼压裂改造工艺技术。通过改进封隔器尺寸和胶筒的长度,更换水力锚的密封胶圈,研制可溶桥塞等,完善了小井眼压裂工艺技术。经现场施工30口井,其中采用小尺寸封隔器分层压裂17口,采用可溶桥塞+射孔联作套管压裂13口,施工成功率100%,与邻井相比平均无阻流量分别提升52.31%和92.14%。该技术为下步致密砂岩储层有效开发奠定了基础,具有推广价值。

沈阳某热源厂热网系统的运行优化

为了改善供暖系统的热力失调、能源浪费等状况,以沈阳某热源厂热网系统为研究对象,分析2019~2020年的锅炉房系统运行记录数据,提出根据室外温度变化同时调节质量-流量的供暖方案,并与大流量小温差调节方式进行比较。研究表明,采用同时调节质量-流量的供暖方案可以降低企业运行成本。

新型扩口式布水器大流量小温差释能过程的CFD模拟研究

聚焦数据中心应急供冷,对采用新型扩口式布水器设计的蓄冷罐在大流量小温差工况下的释能过程进行了数值模拟研究,得到了释能过程的温度场和温度变化曲线,计算了斜温层量纲一厚度和释能效率。并将数值模拟结果与理想模型及实际项目监测数据进行了对比,验证了该新型扩口式布水器的工作性能。

金沙江支流黑水河松新电站短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)过坝后上溯行为

鱼类过坝后的上溯行为对鱼类寻找适宜的产卵、索饵等功能性栖息地至关重要。现阶段我国大多数研究聚焦于鱼类上溯通过鱼道的游泳行为量化,而过坝后的上溯行为分析鲜有报道。本研究在金沙江下游支流黑水河松新坝址处利用PIT(passive integrated transponder)遥测技术对松新电站过鱼对象短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)过坝后的上溯行为开展监测,考虑监测过程中水文情势变化对过坝后上溯行为的影响,采用生存分析方法,构建了耦合多因素(流量、水温、河道涨落水率、昼夜节律、肥满度等)的Cox风险比例回归模型,利用AIC模型准则筛选出最优模型参数,识别了影响鱼类过坝后上溯成功率的关键因素。结果表明:(1)短须裂腹鱼在松新鱼道的上溯效果显著优于河道;(2)水温及河道涨落率是影响短须裂腹鱼过坝后上溯效果的关键因素;(3)水温与短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率呈负相关,当水温超过短须裂腹鱼最适温度后,河道上溯成功率随着温度的上升呈递减趋势;河道涨落水率与短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率呈正相关,其中涨水情势下短须裂腹鱼河道成功上溯的概率高于落水,河道上溯成功率随着涨水率增大呈递增趋势;(4)尽管昼夜节律对短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率无显著影响,但从数据结果发现有61%的短须裂腹鱼选择在夜间上溯。本研究旨在为恢复鱼类栖息地和优化小水电生态调度提供科学依据及参考价值。

轴流泵小流量工况条件下叶顶泄漏空化特性

为了研究轴流泵小流量工况下叶顶泄漏涡的空化问题,该文以TJ04-ZL-02轴流泵水力模型为研究对象,基于修正的空化模型和SST k-ω湍流模型,分析了叶顶间隙泄漏涡的空化特性。数值计算结果表明,叶顶间隙内泄漏流在工作面拐角处产生分离涡空化,其与叶顶泄漏涡空化共同构成轴流泵的初生空化;在同一空化数下,不同叶片弦长系数的截面空化情况不同,随着弦长系数的增加,叶顶泄漏涡的空化区域和空泡体积分数逐渐增大。随着空化数减小,叶顶泄漏涡的卷吸区也出现空泡团,并与涡带连成一片形成空泡云。在小流量工况下,叶顶区工作面和背面压差较大,间隙轴向速度均出现矢量负值。高速摄影试验结果表明,在小流量工况下,随着空化数的降低,空化现象率先出现间隙内部,接着空化程度不断增加,泄漏涡导致的空泡急剧增加,形成的空泡云在叶片尾部区域发生爆破。当空化数为σ=0.187-0.232时,空泡布满了叶片背面,且叶顶区的空泡在轴向厚度增大,且在叶片后缘出现了明显的空泡脱落现象。

核主泵小流量工况下不稳定流动数值模拟

为研究小流量工况下核主泵驼峰现象,通过三维软件Pro/E对核主泵内部流道进行三维造型,基于雷诺时均N-S方程和k-ε湍流模型两方程及SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件CFX对核主泵小流量工况进行了定常数值模拟和分析.结果表明:采用定常数值模拟,可以阐明小流量区域的不稳定驼峰现象.泵壳出口位于泵壳的中心,使得沿叶轮旋转方向的主流与出口处的液体发生摩擦和碰撞,造成能量损失,导致内部流场分布不均匀.核主泵对称性结构、叶轮叶片进口和出口复杂旋涡、导叶内复杂的回流以及泵的旋转失速与不稳定驼峰的形成都有密切的联系.核主泵在小流量下运行时,出现不稳定流动,严重时会引起泵的振动.

低比转数离心泵驼峰工况附近内部流动特性分析

为了揭示驼峰的产生机理,采用CFD数值预报对低比转数离心泵驼峰工况附近内部流动特性进行了深入分析,建立了扬程与内部流动特性之间的关系.在0.1~1.6倍设计流量下扬程的模拟值与试验值的相对误差在3.62%以内,且预报驼峰所在工况与实测结果基本一致.对驼峰附近工况0.2,0.3,0.4倍设计流量下的内部流动进行了分析,预报结果表明：泵进口管道存在大量回流,造成叶轮进口预旋,诱发驼峰;各叶轮流道内均存在不同程度大小的旋涡,在0.2和0.3倍工况甚至堵塞了整个流道;存在旋涡的叶轮流道出口相对速度值较大,而绝对速度值较小.结合泵基本方程进一步分析,发现出口相对流速的增大使得扬程降低,引发驼峰.对比叶轮出口R/R2=0.9处绝对速度,小流量下波动更加严重,且其圆周分量下降非常明显,直接降低了这些工况下的扬程值;叶轮进口的预旋及出口回流是诱发驼峰的原因,消除或者减小这些非稳态现象可作为抑制驼峰的出发点.

螺旋轴流式多相混抽泵样机的实验评价

应用自主开发的多相混输泵的实验装置,对自行研制的井下螺旋轴流式多相混抽泵样机的外特性进行了实验研究。用水和空气作为实验介质,得到了纯水及不同含气率时该样机的外特性曲线,分析了含气率变化对螺旋轴流式多相混抽泵外特性的影响、特性参数与液体流量和气液总流量的关系。实验评价结果表明,该样机进行多相输送,在进口处含气率低于50%时总体性能较好,水力损失也较小。

小容积流量工况下汽轮机级内流场的数值分析

采用FLUENT软件对某300MW汽轮机高压缸内小容积流量工况下的多级流动进行数值分析。结果表明:小容积流量工况下,负攻角也引起高压缸叶片流道内产生分离流动,并且上级流场对下级流场的影响很大。前一级的分离流动使下一级动静叶流道内的分离区域增多,分离涡的强度变大,甚至影响了叶片压力面中间部分的流场,导致流体在动叶前缘近壁区域的主流流向和速度有很大程度的改变。因此,进行小容积流量下多级流动的模拟是非常必要的。

一种测量微小流量的方法

为了测量密封间隙的泄漏量 ,利用市售水表和数字毫秒计相结合的方法 ,在相对误差小于1%的精度上测出了 0 .0 0 33× 10 - 3m3·s- 1的微小流量 ,而且能够使准确测量的最大流量与最小流量的比值达到 10

小流量工况下汽轮机末级的脱流特性研究

利用CFX软件对小流量下汽轮机低压缸末级叶片的脱流特性进行研究。结果表明:在额定背压、G1/G0=0.3工况下,动静叶间隙开始形成脱流涡。随着流量的减小,脱流涡沿叶高向叶根方向发展。当G1/G0=0.08时,脱流涡几乎占据整个叶高,涡核由72.7%相对叶高迁移到49.1%,严重恶化末级流场,威胁叶片安全。

小流量工况对混流泵气液两相瞬态流动特性的影响

为研究气液两相流对小流量工况下混流泵叶轮的影响,采用Euler-Euler非均相流模型,应用商业计算流体力学软件ANSYS CFX~模拟分析混流泵叶轮内的气液两相瞬态流动特性。结果表明,在一定含气率条件下,叶轮内的流体速度在小流量工况时受气相影响较大;不同流量工况时气相主要集中在靠近叶轮背面区域内;流量变小时,在叶轮入口到出口方向上由高扬程产生的压差作用是叶轮流道内气体体积分数变化的主要原因,且流量愈小其对叶轮进口处的气相体积分布影响越大。研究成果可以弥补混流泵理论研究的不足。

小尺寸环空螺旋衰减流测速方法探讨

根据毕托管测速原理 ,针对油气井同心环空螺旋流三维流动特征 ,设计制作了一种“拟毕托管测速仪” ,结合吊线法 ,可以用于小尺寸模拟三维流场的流速测量。该法克服了非接触流速测量仪 (如激光测速仪 )价格昂贵 ,且受被测流体透明度等的限制 ,又解决了现有毕托管用于小间隙流道接触式流速测量干扰性大、不能测量三维流场流速的问题。利用所制作的“拟毕托管测速仪”测量了螺旋衰减流流场 ,分析出了螺旋流流速分布的基本特征。

炼油厂酸性水罐区排放气量分析计算

为确定酸性水罐区排放气治理装置规模,建立了罐区排放气量的计算方法并进行了计算。酸性水罐区排放气包括大呼吸、小呼吸和来水中低碳烃的汽化。目前,A炼油厂酸性水罐区最大大呼吸排气速率为240 m3/h;最大小呼吸排气速率为212 m3/h;来水中低碳烃的汽化速率为20 m3/h;合计最大气体排放速率为472m3/h。日排气量为6 427 m3/d。