超临界二氧化碳涡轮转子非线性涡动的密封动力特性

超临界二氧化碳涡轮密封具有较强的气动特性和转子非线性运动特征,为探究密封气动作用对转子运动的影响,该文通过Fluent用户自定义函数和四阶Runge-Kutta构建转子-密封的非线性涡动模型,实现转子非线性动力学与密封流场的联合求解,得到转子受密封气流激振力作用下自由涡动的动力特性,揭示密封气流激振对转子失稳的作用过程。结果表明:不平衡质量力和转子弹性恢复力会使得转子运动呈现弧状的螺旋运动。密封的气体动压作用导致发生转子横向偏移。密封气流激振力呈现带状分布,在工作转速形成明显的振幅,动力系数波动幅度较大。不平衡质量力和气流激振力使得密封有效阻尼较低,更容易发生运动失稳。

重介旋流器结构参数对分选效果的影响

为了进一步提高重介旋流器的分选精度和抗磨性能,通过理论分析和试验研究相结合的方法,论述了圆筒型重介旋流器各主要结构参数对涡旋流态及分选效果的影响.研究结果表明:旋流器的介质入口口径和形状决定了旋流器内悬浮液涡旋场和物料分选区域的范围;重产物出口面积决定了旋流器的分流比和分选密度.采用两段等密度精选工艺可显著提高分选精度,采用新型结构的旋流器工业性运行中,对极难选煤可能偏差E值达0.015.

利用导流洞改为竖井式永久泄洪洞的研究综述

本文对原苏联等国家的竖井式泄水道发展过程作了简要介绍,并进行了评述。文章认为:改变通常喇叭型进水口为深孔卧式短进水口,采用直弯道或旋流式涡室同竖井上口连接,其泄流能力大、工程开挖量少;改变通常的消能方式采用深井或旋流消能工,其消能率高,可大幅度降低洞内流速,防止洞内空蚀和出口岸边冲刷,且简化洞内衬砌工程,经济效益高。这种新型结构将会给今后施工导流洞改建高水头大泄量竖井式泄水道带来广泛的应用前景。

电涡流测功机的原理与应用

系统论述了ＧＷ电涡流测功机结构和基本原理，在该机的测功范围内测功机所吸收的功率可以随励磁电流任意调整，凡被测动力和机械的特性曲线落在该机所定的区域内，均能用本机进行测试从而给诊断和排除故障提供重要依据，大量试验证明利用该机测试对分析和排除发动机故障具有应用价值。

油浆蒸汽发生器管板开裂的原因及防治

锦州石化公司催化裂化装置采用的浮头式油浆蒸汽发生器,投用一年多(在其设计寿命之内)就发生失效。其失效形式表现为蒸汽发生器管板大面积开裂。从汽液两相流的不稳定性和旋涡脱落特性两方面分析管板开裂的原因,如两相流的基本参数的计算、两相流的静力学不稳定性和动力学不稳定性分析,两相流不稳定性的后果、旋涡脱落特性分析、错列管束上的两相流体作用力分析.找出蒸汽发生器浮头管板开裂的原因,并提出相应的改进方案。

满足页岩气水平井固井质量的套管扶正器研究

为提高页岩气水平井的固井质量,常在套管上安装扶正器。常规的滚轮扶正器对套管的居中度提高有限,旋流扶正器的旋流效果不好。根据页岩气水平井分段压裂的要求,并结合弹簧片、旋流及液力变径扶正器的优点,设计了一种新型扶正器。该扶正器下入过程中其外径与套管接箍外径相同,能有效减小下入摩阻。下入至设计井深时,弹簧片可伸出扩径,且可使注水泥时产生旋流顶替。试验结果表明:该扶正器的居中度可提高至97%,外径缩小30%。

引风机叶片磨损机理的研究

针对矿用引风机叶片磨损快、寿命短、使用费用高的实际 ,从纵横两个剖面研究磨损机理 ,建立横剖面的磨损公式 。

刷式-迷宫密封泄漏流动和转子动力特性数值研究

为评估刷式-迷宫密封的封严性能和偏心涡动时对转子安全稳定性的影响,采用基于涡动转子法和非线性Darcian多孔介质模型,建立了数值研究刷式-迷宫密封泄漏流动和转子动力特性的数学模型。研究了压比为1.96、3、4.49、6.9,进口预旋速度为-50、-30、0、30、50 m/s和4种转子自旋速度为3×10~3、7.5×10~3、1.5×10~4、2×10~4 r/min下刷式-迷宫密封泄漏流动特性和转子动力特性系数,并与传统迷宫密封进行了比较。研究结果表明:刷式-迷宫密封的泄漏量显著小于迷宫密封,在压比为6.9时,刷式-迷宫密封的有效间隙仅为迷宫密封的25.5%;刷式-迷宫密封的直接刚度随压比和进口预旋速度绝对值增大而增大,随转子自旋速度改变变化不明显;有效阻尼随进口预旋和转子自旋速度的升高而降低。刷丝束具有止旋作用,相比迷宫密封,刷式-迷宫密封的交叉刚度和有效阻尼对运行工况变化敏感度更低,且刷式-迷宫密封的直接刚度在研究工况范围内均大于迷宫密封,临界转速更高。在相同工况条件下,刷式-迷宫密封的封严性能显著优于迷宫密封,正向预旋速度较大或转子自旋速度较低时,刷式-迷宫密封有效阻尼大于迷宫密封,转子系统的稳定性更好。

对旋轴流式喷水推进泵的进口预旋

为了研究喷水推进泵在小流量下效率下降较快的原因,应用计算流体动力学方法对不同工况下的喷水推进泵进行数值模拟,研究进口预旋的产生和发展,分析进口预旋对效率的影响以及转速对进口预旋的作用.结果表明:在设计工况Q_d时,首级叶轮进口的绝对速度圆周分量vu接近0,基本不随流道半径的变化而变化,进口预旋可以忽略;0.8Q_d时,vu随流道半径的增加出现小幅增大,仅仅在轮缘处有较小的正预旋;从0.6Q_d开始,预旋变化明显,流量越小,预旋变化越大.小流量下,降低首级叶轮的转速,可以有效地改善进口预旋,提高泵的效率;通过调节叶轮转速,可以有效地改善泵内部的流动状态并通过比较分析出小流量相对较优的转速.研究结果对于其他比转数的喷水推进泵的进口预旋分析具有重要的指导意义.

吹头旋转方式影响铝液精炼效果的水模拟试验

采用水模拟的方法对铝液旋转吹气精炼工艺参数进行了试验研究,模拟分析了旋转方式对两种典型吹头气泡分布及液体表面状态的影响,以及阻流板浸入深度对侧叶片式吹头气泡分布及液体表面状态的影响。将模拟结果应用于生产现场试验表明,吹头正反转方式比吹头单向转方式对铝液的精炼效果更理想。

不同旋喷风量比对TD分解炉性能的影响

通过改变切向进入TD分解炉的三次风风量QF与喷腾进入的窑气风量QK的比值QF／QK，探讨了对TD分解炉阻力损失、物料停留时间分布等性能的影响，并确定了最佳旋喷风量比。研究认为，当QF／QK＝46：54时，TD分解炉的总阻力最小，热态下约为130P8；从炉内料气停留时间比考虑，QF／QK在42：58～47：53范围内较合理，与DD、KSV等分解炉比，TD分解炉结构较合理，操作适应性强，但需对物料入炉位置作必要改进。

邯郸热电厂EI—XCL型旋流燃烧器冷态特性分析

通过进行冷风动力场试验 ,对邯郸热电厂 # 11锅炉旋流燃烧器调节性能进行研究分析 ,明确此类型燃烧器的性能特性 ,以此分析该炉近期燃烧器烧损、水冷壁结渣的原因 ,为锅炉热态运行提供参考。

涡动钻柱内赫巴流体的流动特性研究

为了揭示钻井液在钻柱内的流动特性,采用数值模拟方法建立了涡动钻柱内赫巴流体的流动模型,结合流体力学相关理论,对比分析了速度剖面与表观黏度剖面,研究了钻柱自转速度、公转速度、轴向流速及流体密度等参数的变化对钻柱内流场的影响,得到了各参数对涡动钻柱内摩阻压耗的影响规律。研究表明,公转速度正向增大或反向减小时摩阻压耗都有减小的趋势,自转速度增大时摩阻压耗有增大的趋势。由此可见,考虑钻柱涡动的摩阻压耗变化规律,可使涡动钻柱内钻井液的描述更接近于实际钻井工况,有助于钻井液循环系统的优化。

加热炉内流动特性的PIV研究

为研究加热炉平焰旋流烧嘴下方燃烧速度场的主要机理,采用相似和模化理论建立了冷态实验模型(1∶1);采用粒子激光测速(PIV)技术对烧嘴下方的主要燃烧速度场进行了测量,得出在旋流强度为1.76、空气与煤气的流量比为13.68时的速度场;速度场主要由回流区和贴附射流区组成;同时探讨了两个区域径向速度和轴向速度的分布特性,得出了二维速度分布规律。为后续热态实验研究打下基础。

多向涡流风幕阻隔粉尘弥散的模拟实验

针对掘进面迎头粉尘弥散难以控制的难题,设计新型多向涡流风幕发生装置,并基于自行设计的模拟实验平台得出多向涡流风幕风流运移及阻隔粉尘弥散规律。研究结果表明:风流运移规律为多向涡流风幕与迎头距离L_c越大,压抽比Y、压风量Q_f及轴径比Z越小,越利于形成风流均指向迎头运移的阻尘风流场。阻隔粉尘弥散规律为粉尘质量浓度基本随巷道断面与迎头距离的增大而减小或波动减小;随着L_c的增大,阻隔粉尘弥散能力先减小后增大;Y、Z越小,Q_f越大,越利于阻隔粉尘弥散。通风参数变至一定值后,形成阻尘风流场的均匀程度及阻隔粉尘弥散能力基本稳定,并确定了实验掘进面较优通风参数为:L_c=20 m,Y=5:4,Q_f=300 m^3/min,Z=1:9;该参数时全尘、呼吸性粉尘的降尘率平均值分别为95.85%和94.32%。

前置导叶调节混流泵性能的数值模拟

利用有限元分析软件数值求解不同工况下混流泵的内部流场,了解前置导叶调节工况的基本规律,以改善混流泵在非设计工况运行时的水力性能。在叶轮叶片进口部位读取液流流入叶轮时绝对液流角、相对液流角、和绝对速度圆周分量的值,分析其随前置导叶安放角改变而变化的规律。结果表明,叶轮进口绝对液流角小于前置导叶安放角,流量越小相差的幅度越大;大流量工况下进口预旋调节的效果比小流量工况更为明显;在一定流量范围内,通过进口导叶调节使得叶轮进口液流满足无冲击进口或者较小冲角进口条件,可有效地改善混流泵在非设计工况的水力性能。

竖井旋流泄洪洞涡室整流挑坎试验与数值模拟

已有竖井旋流的研究成果表明,涡室进口处水流的起旋对整个涡室流态的影响很大,如何使水流在进入涡室段时能稳定起旋,并贴壁形成稳定空腔,是决定整个竖井旋流消能效果的一个关键性因素。通过试验与数值模拟相结合的方法,研究了涡室进口处整流挑坎的体型对涡室流态的影响,提出了一种新的整流挑坎——楔形挑坎。试验表明,这种挑坎形式与传统圆弧挑坎相比能更好地引导涡室进口处水流的起旋,改善涡室内水流流态。对类似工程设计具有重要的参考价值。

污水处理系统的紊流方程组及其应用

阐述污水处理系统的紊流模型方程组,包括雷诺方程和k-ε方程组;讨论了液体射流泵的非浮力射流的计算,并考虑浮力作用的旋动流体的数学方程。最后给出了旋流充气气浮的污水处理装置的应用实例。

通道高度对竖通道内旋转火焰热流场的影响

以一底面边长0.32 m的方形竖通道为研究对象,利用数值方法对通道高度为0.8~2.0 m的旋转火焰热流场进行模拟。研究通道高度对温度、切向旋转速度、竖直向上运动速度的影响。研究结果表明：通道高度增加会加强通道内火焰的旋转,增加由通道侧开缝引射空气进入通道的能力。然而,通道高度对旋转较为剧烈区域顶端和可见火焰顶端的螺旋线角度影响较小,两者角度平均值分别为44.7°和60.9°。

高水头大流量竖井旋流水气二相流三维数值模拟

采用标准k-ε双方程紊流模型及基于水气两相流的VOF方法,对某高水头水电站竖井式泄洪洞内的水流运动进行了模拟,得到流速、压力、紊动能、自由水面、压坎后掺气水深等水力参数的分布规律.揭示了竖井旋转内消能泄洪洞的一些特有的水力特性——空腔环流.模拟结果与物理模型试验结果吻合良好.此外,利用数值模拟的结果对竖井的泄流能力和消能率以及洞顶余幅进行了验证.