电厂离心风机容积损失的数值分析

利用FLUENT对离心风机蜗壳内部流场进行三维数值模拟,得到其流动特征及容积损失情况。针对模拟结果设计出一种圆弧型防涡圈,对加装防涡圈后的离心风机进行数值模拟,结果表明加装防涡圈后的风机,其旋涡强度降低,流场流动得到改善,容积损失大为减少。

阀配流水压柱塞泵的回冲射流及其容积损失

为揭示水压柱塞泵配流阀对泵容积效率的影响程度,设计了阀配流柱塞泵可视化实验装置。通过高速摄像系统清晰观测到柱塞泵中回冲射流现象及形态特征。以阀芯瞬态位移、泵腔压力实测数据为边界条件进行配流阀动网格流场仿真,并进行瞬时流量积分,获得了排水阀回冲射流引起的柱塞泵容积损失数值。结果表明:在1500 r/min转速下,回冲射流时长占柱塞排水周期的30%,约为6 ms,阀芯存在多次振荡且伴随着射流空化;回冲射流造成泵容积效率的损失约为5.3%。

浅析低比转速离心泵的容积损失对水力性能的影响

通过工厂实际试验过程中低比转速离心泵的容积损失改变前后的试验结果对比,总结容积损失对低比转速离心泵水力性能的影响,对低比转速的离心泵的生产制造及工程应用中的性能改善具有一定的借鉴意义。

液压缸容积损失对汽车离合系统操纵效能的影响

工程实践中发现,在大扭矩柴油发动机车型上液压缸容积损失对离合踏板操纵行程影响较大。文中通过介绍汽车离合系统液压缸容积损失特性,对比离合系统理论计算结果与实测数据的差别,具体阐述了液压缸容积损失对汽车离合系统操纵效能的影响。

船型网箱运动-波浪场扰动-网衣受力耦合动力响应特性

船型网箱是一种由大型浮体、钢架、网衣系统及系泊系统构成的新型海洋养殖结构.大型浮体在波浪中产生的绕射和辐射作用会对波浪场产生扰动,进而改变网衣受力,这种相互作用此前还未被研究过.本文基于势流理论求得绕射波和辐射波在网衣周围波浪场的速度传递函数,同时采用莫里森方程求解计及波浪场扰动的网衣水动力载荷;对网衣水动力载荷与浮体运动不断迭代计算,实现计及网箱运动-波浪场扰动-网衣受力耦合效应的船型网箱动力响应分析;最后,研究了不同幅值的规则波下这种耦合效应对网箱运动、网衣张力、容积损失和连接器载荷的影响规律.结果发现:波浪场扰动对网箱运动和容积损失的影响不明显,但是会导致网衣张力和连接器载荷明显增大,这能够为船型网箱的结构强度校核及安全设计提供指导.

配重系统对HDPE圆形重力式网箱水动力特性影响研究

重力式网箱在强水流作用下的容积保持率关系到养殖鱼类健康生长,而网箱不同配重系统与其容积保持率、网箱阻力息息相关。为探究不同配重系统对网箱水动力特性的影响,本研究采用田内准则,通过模型试验研究了周长40 m的HDPE圆形重力式网箱在4种不同配重系统下其容积保持率、网箱阻力与流速之间的关系。结果显示:随着流速和配重量的增加,4种配重类型下网箱箱体的阻力均逐渐增大,并且阻力与流速之间呈现幂函数关系;与采用沉子配重的箱体相比,采用铁链配重的网箱在配重总量逐渐增加时,其阻力变化不大;当流速超过28.3 cm/s时,“底框+撑网圈+沉子”这种配重组合方式能够实现网箱容积保持率的最大化,在最大试验流速为70.7 cm/s以及3种不同配重重量条件下,分别能够保持有效容积的65.96%、69.10%和71.72%,此外,采用上述配重系统的网箱在特定流速和配重量下,其单位体积阻力最小,表现出最佳性能;经无量纲化处理发现箱体阻力与有效容积之间呈现出显著的负相关性。研究结果为HDPE重力式网箱的配重系统设计和应用提供了有益的参考依据。

低比速离心泵容积效率浅析

对现行的离心泵容积效率估算式推导的合理性进行了讨论,指出该估算式不适用低比速离心泵。对低比速离心泵容积效率、容积损失的估算值与实际值进行了分析比较,并结合圆盘摩擦损失加以讨论,进一步认识了影响低比速离心泵容积效率(容积损失)、圆盘摩擦损失等的若干因素和效率估算问题。

工程机械液力变矩器传动损失的研究

液力变矩器在现代工程机械中被广泛采用,它不仅可以传递力矩而且可以改变力矩的大小。对于现代大型工程机械,其能耗非常大,但效率往往比较低。因此,对于液力变矩器传动能量损失的研究就显得尤为重要。作者从流体力学的角度,对现代工程机械液力变矩器传动过程中的能量损失进行了研究。

叉车液力变矩器传动损失分析

由于液力变矩器能改善发动机输出特性,使车辆具有良好的自动适应性等特点,而被广泛地应用于叉车上。本文对叉车液力变矩器传动过程中的能量损失进行分析,提出了叉车传动损失的主要影响因素,并分析了其特性。

规则波与不规则波作用下刚架式网箱水动力性能

为深入了解海水养殖,研究网箱在不同波浪作用下的受力运动特性,基于Morison方程,采用海洋工程水动力软件OrcaFlex建立波浪作用下网箱的运动响应数学模型,对其进行水动力性能分析。针对刚架式网箱的实际尺寸参数,在波高H=1.3 m和周期(T=6、7、8 s)条件下,对浮架与网衣连接点的有效张力、网箱容积剩余率和锚绳力进行数值计算。结果表明:在规则波作用下网箱的浮架与网衣连接点受力和锚绳力相对较小;在不规则波作用下变形更严重,剩余容积率较小;在规则波和不规则波作用下,波浪周期的增加将减小浮架与网衣连接点的张力和锚绳力。

HDPE圆柱形网箱与圆台形网箱受力变形特性的比较

介绍了一种用于模拟水流作用下网箱受力变形的数值计算模型,并利用海上实测数据对计算模型进行了验证。验证结果表明,网箱锚绳力的计算结果与实测数据十分接近,最大相对误差为7.0%。在此基础上,分别对圆柱形网箱和圆台形网箱在不同配重(GW1=350 kg、GW2=600 kg)和流速(U=0.3～0.9 m/s)条件下所受的水流力以及容积损失率进行了数值计算。结果表明,两种网箱无论在所受的水流力方面还是在变形后保持的网箱容积方面随流速和配重的变化趋势基本一致。圆柱形网箱的容积损失率远大于圆台形网箱的容积损失率,在较小流速(U=0.3 m/s)研究时,圆柱形网箱的容积损失率达到了28%左右,具有较明显的初始变形。圆台形网箱的初始变形很小,具有较好的耐流特性和抗变形能力。

柱塞倾角对锥形缸体轴向柱塞泵流体特性的影响

针对锥形缸体轴向柱塞泵的柱塞倾角对泵的流体特性产生的影响,基于AMESim软件,以某型锥形缸体轴向柱塞泵为研究对象,建立整泵液压模型,该模型能考虑到油液压缩性、泵的泄漏、柱塞腔死容积、配流过程及流量倒灌等因素对泵流体特性的影响,且便于变参优化研究.经仿真及与传统公式计算对比分析表明:在产生流量脉动的影响因素中,几何流量脉动只占一个很小的比重,几乎可以忽略,主要的影响因素是油液的压缩性、泵的泄漏及柱塞腔的流量倒灌,其中流量倒灌是引起流量脉动的最重要的因素;在额定工况下,油液的压缩损失占总容积损失的19.04%,泄漏量占总容积损失的80.96%;随着柱塞倾角由0°增大到20°,泵的出口流量脉动系数由0.181 1增大到0.184 4,柱塞倾角的改变对泵的流量脉动影响很小.

抽油泵能耗机理数值仿真研究

应用CFX软件,建立了三维抽油泵仿真模型,利用动网格技术,对抽油泵进行了瞬态仿真分析,模拟计算了抽油泵整个冲程在不同工况时,泵阀水力损失、柱塞间隙容积损失和柱塞摩擦损失。计算结果表明冲次、井液含水率、泵径、泵间隙级别对抽油泵水力损失功率、容积损失效率和摩擦损失功率有不同的影响。

网衣缩结对圆柱形网箱性能影响的初步研究

采用网箱模型试验 ,对周长 5 0m、深 8m的HDPE双管圆形重力式网箱 ,通过改变网衣装配方法 ,在不同流速条件下对网箱性能进行了研究。结果表明 ,菱形目装配缩结系数 0 .70 7时网箱的阻力比 0 .6 5时小 ,但在静态时 ,缩结系数 0 .70 7比 0 .6 5时容积损失率大 ;

水流作用下自升降式张力腿网箱水动力学特性试验研究

自升降式张力腿网箱因其在水流作用下能够下潜到水中,具有在恶劣海况条件下,避免海水表面的风浪冲击,降低网箱系统被破坏风险的优点,具有良好的市场前景。根据田内准则,运用水槽模型试验方法,研究了周长60 m,网高16 m张力腿网箱在水流作用下的缆绳张力、网箱下潜深度、容积损失率与流速的关系。结果显示:张力腿网箱缆绳张力随流速增加而增加,且主要受力集中在迎流面的缆绳上;张力腿网箱可以在水流作用下自动下潜,流速0.8 m/s时,下潜深度可达11.91~17.79 m,从而能够实现网箱抗风浪的目的,另外可根据需要调整浮架浮力使网箱沉降深度达到合理水层区间;在低流速下各配置张力腿网箱容积损失率较小,在流速0.8 m/s时,最大容积损失率32.5%,小于类似配置的重力式圆形网箱。研究结果可为张力腿网箱的设计与应用提供参考。

抽油机井系统效率分析及提高措施

1.抽油机井实际能量损失的分布 根据机采系统的效率分解,可以把机采系统的功率损失分为8个部分:①电机损失,包括热损失和机械损失;②皮带损失主要是摩擦损失,皮带松紧适度的情况下,皮带的传动损失约为5%～10%;③减速箱损失主要是轴承和人字齿轮的摩擦损失,约为9%～10%;④四连杆损失主要是摩擦损失和变形损失,约5%;⑤密封盒损失主要是摩擦损失;⑥抽油杆损失主要是摩擦和弹性变形损失,研究测试值约为15%左右;⑦抽油泵损失主要指摩擦损失、容积损失及水力损失,大约为10%～20%左右;⑧管柱损失包括容积损失、摩擦损失和收缩损失,大约5%～10%左右.在设备运转良好的情况下,扣除以上各部分能量损失,抽油机井系统效率的理论值应在38.1%～48.3%之问,实际上由于设备、管理水平及工作参数等诸多因素影响,很难达到这个值.

低扬程泵装置原、模型和防止“有害”汽蚀参数换算

依据中国泵和泵站模型水工试验作设计前期工作时,行业规定在泵水力装置模型制作中要求过流流道几何相似,但表面粗糙度与原型按一定比例相等和不重视容积损失相似,有比尺效应;在模型试验中,流道水流流态可能有部分在光滑紊流区与原型水流态不相同和允许降低原型泵转速做模型试验,有Re数效应;两者造成原、模型水力参数换算后误差很大,须用经验公式修正,各国学者已提出了十几个经验公式.提出了人工消除参数中的比尺效应和Re数效应,将模型试验成果按不等效率换算成与原型泵流道几何相似、水流流速相同、水力效率不相同的新模型,新模型成果由水工相似定律等效率换算成新模型原型水力参数,并可防止叶型"有害"汽蚀.采用该方法换算皂河第一抽水站模型试验为原型水力参数,与试运行成果符合.

原型及模型泵水力装置参数换算

基于我国低扬程泵和泵站采用模型水工试验作为设计前期工作,阐述了行业规定在泵水力装置模型制作中,要求流道过流表面粗糙度与原型按一定比例相等和不重视容积损失相似,有比尺效应;在模型试验中,流道水流流态可能有部分在光滑紊流区,与原型水流流态不相同,有Re数效应,造成原、模型水力参数换算后误差很大,要用经验公式修正.针对由于水力装置结构的比尺效应和Re数效应的复杂性,造成各国学者所提出经验公式的形成依据与实物不尽相似,且有时误差仍较大,提出了采用在模型试验结果中人工消除换算原型参数中的比尺效应和Re数效应,成为新模型,将新模型由水工相似定律,按等效率换算成原型水力参数的方法,可以提高换算结果精度.

基于水动力性能的网箱网衣网目群化数值模拟方法研究

网衣是网箱的重要组成部分。为解决对网衣的运动变形以及受力进行数值研究存在的问题,基于Morison方程和集中质量法,提出了网目群化改进方法。改进方法保持了网目群化前后网衣的体积和质量不变,并通过调整水动力系数达到改进后的网衣所受水动力与未群化前相同。通过对圆形网衣进行数值模拟,并与相关研究进行对比,分析了圆形网衣的容积损失率和水平拖曳力。结果显示:圆形网衣在均匀流速的流场中,其水平拖曳力随着流速的增大,增加的速率也随之增大,随后达到稳态,数值基本不变;增加网衣底部配重可以有效减小网衣的变形,但是随着配重的增加,其变形抑制效果在逐渐降低。改进的网目群化方法准确有效、简化效果显著,对于提高网箱水动力学模拟效率和计算精度都具有较好的参考价值。