三角沟槽高温热管变热流传热特性

针对高温热管在交变功率下的传热性能进行了试验研究，考虑功率的变化周期、振幅和热管的倾角等因素，分析了热管的温度、热阻及其热响应时间的变化。结果表明：在本实验条件下，恒定加热功率启动的时间与温度，和平均功率与之相等的周期交变功率启动时基本相等。交变功率的周期越长、功率振幅越大，温度波动越大，对热管的影响越大。三角沟槽高温热管在交变热通量下运行良好，性能稳定，能承受6 min内功率变化3000 W（760～3800 W）的恶劣工况。三角沟槽热管在交变功率下水平运行较45°倾角时均温性更好。高温热管具有较好的热响应和热缓冲作用，可显著提高所在系统的可靠性。

三角沟槽高温钠热管的启动性能

实验研究在不同倾角、不同加热功率条件下,三角沟槽高温热管的启动性能。结果表明:三角沟槽高温热管在水平放置时,由于冷凝液体回流不充分,蒸气量变少,导致热管绝热段出现温升"滞后"的现象。当三角沟槽高温热管在大输入功率下启动,会出现绝热段温度低于冷凝段的现象,但随着热管整体温差缩小,这种现象将随之消失。当热管倾斜放置时,重力作用促进了金属钠液回流,保证了蒸气量充足,缩短了启动时间,其启动性能要优于水平放置时的启动性能。

三角形沟槽旋成体表面减阻性能的数值模拟

基于仿生微小非光滑表面具有减黏降阻特性的基本思想,在高速转动旋成体表面布置不同深度和间距的三角形沟槽.采用RNGκ-ε模型对其三维流场进行模拟,分别计算表面光滑旋成体与表面具有三角形沟槽的旋成体壁面阻力系数,对比两者壁面剪应力大小可知,将三角形沟槽布置于高速旋转的旋成体表面,可降低旋成体在高速转动时壁面的空气阻力,从而降低动力消耗,并且沟槽深度和间距均对旋成体壁面阻力产生不同影响.与光滑旋成体相比,三角形沟槽旋成体最大减阻率为12.060%.

恒定流速下三角型沟槽隔水管减阻性能的仿真分析

目的为了提高隔水管的使用寿命和保障深水钻井的安全性,在只考虑同一流速下的海流力、不同沟槽的布置对隔水管受力影响的工况下,利用织构减阻的原理,将三角型沟槽织构引入隔水管表面来起到降低隔水管绕流阻力的作用。方法采用大涡数值模拟,建立三角沟槽织构隔水管力学模型,在恒定流速下开展三角型沟槽深度和宽度几何参数对隔水管升阻力系数、速度场分布、压力系数分布、涡量分布影响规律的仿真分析,并与光滑隔水管的速度场分布、压力系数分布、速度矢量场分布进行对比。结果在南海恒定平均流速0.3 m/s的模拟工况下,当三角型沟槽织构沟槽个数为32时,沟槽织构隔水管的升阻力系数均小于光滑隔水管,起到了减阻抑升的作用,且在深度为0.14 mm、宽度为1.96 mm的条件下,隔水管的阻力系数降低了65.02%,升力系数均方根降低了78.3%,减阻效果最佳。结论建立了一套恒定流速下三角型沟槽隔水管绕流减阻优化设计与评价的新方法,为利用三角型沟槽织构改善隔水管的疲劳失效、提升其使用寿命提供了理论参考。

三角形沟槽面圆管湍流减阻的大涡模拟数值研究

湍流减阻对水上船舶、潜艇、飞机以及长输油管道等运输工具的节能减排具有重要意义。利用大涡模拟(LES)对光滑圆管和三角形沟槽面圆管的流场进行数值研究,验证了LES在非光滑表面圆管湍流减阻研究的可行性,为其他形式的沟槽面圆管的减阻研究提供依据。同时对光滑及沟槽面圆管流场进行分析,并探讨了三角形沟槽的减阻机理。

壁面微沟槽对输油管道阻力特性影响的数值研究

针对壁面微沟槽的减阻问题,通过数值模拟的方式,探究减阻效果出现的原因。首先对数值模拟的相关参数进行了描述,对常见的2种尺寸三角形沟槽进行了减阻效果对比,从而优选出最佳的三角形沟槽尺寸;然后对最佳的三角形沟槽尺寸和最佳流动速度进行流场分析,并与光滑壁面输油管道的流场进行了对比,查找出三角形沟槽具有减阻效果的原因。研究表明:当三角形沟槽尺寸为h=s=0.15mm、流速为1.6m/s时,管道的减阻效果达到最佳,最大减阻率可以达到7.8%;三角形沟槽位置处流动平稳、速度脉动相对较小、存在二次涡以及雷诺应力相对较小是三角形沟槽具有减阻效果的主要原因。

新型组合式吸液芯高温热管传热性能试验研究

设计了1种新型组合式热管吸液芯,并搭建了热管性能测试系统,以研究工作倾角及输入交变热流对该型吸液芯高温热管传热性能的影响。结果表明,与普通三角沟槽吸液芯的高温热管相比,组合式吸液芯高温热管可在0°、25°和45°的倾角下正常工作,其管壁温度的均温性较好,当量导热系数随输入交变热流的增加而增加较大,而三角沟槽由于无法提供足够的毛细抽力,限制了高温热管在大倾角工作条件下的传热性能。

微小流量高精度电液比例节流阀的研究

根据高压共轨进油节流调压技术的要求,应用电液比例控制技术研制了高精度微小流量电液比例节流阀,其关键的节流阀口采用了三角沟槽式结构形式,该结构能精确稳定地实现微小流量的调节,抗阻塞性能好,流量脉动小。而变截面盆形磁分路器式的比例电磁铁,由于其明显的磁饱和特性,因此容易实现比例电磁铁的位移—力的水平特性,从而实现电磁力与输入电流的线性比例特性。所研制的比例节流阀经试验验证基本能满足高压共轨进油节流调压技术的要求。

导轨防护罩点焊式唇形密封装置的设计与寿命计算

介绍实用新型专利"导轨防护罩点焊式唇形密封装置"的结构和特点。为了提高点焊防渗透性能,在防护罩壳体与密封条座间增设三角沟槽用以固定O形橡胶密封条,并介绍其密封的设计及计算。同时,针对其中聚氨酯唇形密封条提出其耐磨寿命计算方法,为在维修或小修时是否需要更换密封条提供了理论依据,更充分显示该项专利易于更换唇形密封条的优点。