基于拉法尔喷管的新型放空立管可行性研究

针对传统放空立管介质出口速度小、扩散高度低等缺点。文章基于理论分析和模拟的手段对新型放空立管进行可行性研究。结果表明,放空介质动能来源于进出口压差及介质焓值,放空过程是一个压降、温降过程;通过对新型放空立管合理设计,在不改变进出口条件下,可比传统立管出口速度提高37.5%~41.7%,提高可燃气体的扩散高度,降低对地面工作人员的潜在危害。该新型放空立管切实可行,可为今后放空立管的设计提供新的思路。

拉法尔喷管流态分析与数值模拟

拉法尔喷管结构设计的合理性直接影响真空发生器的工作效率。使用FLUENT模拟软件对拉法尔喷管结构和使用工况两个方面进行模拟分析,寻求内外部因素对喷管出口速度变化的影响关系。由仿真结果可知,喷管出口背压与进气压力的比值决定喷管内部的流动状态,拉法尔喷管的收缩角与扩张角的改变对喷管出口流速影响较小,而改变喷管出口截面与喷管喉部截面的面积比,喷管出口速度发生显著改变。

扩散段变面积比对超音速喷管非平衡凝结性能的影响

本文研究了拉法尔喷管扩散段变面积比情况下,内部超音速非平衡凝结过程.在Fluent软件建立二维喷管湿蒸汽模型,通过用户自定义函数引入三系数维里型水蒸气状态方程.利用Moore喷管的实验数据对湿模型进行校正,验证了模型的准确度,在此基础上将湿蒸汽模型与理想气体模型进行对比,从中可以看出非平衡冷凝对流体具有增压、降速和升温的作用,最后,研究扩散段变面积比情况下,超音速喷管内非平衡凝结性能的变化情况,可以看出冷凝的强度随扩散段面积比的增大而减小,但是冷凝水的含量会随面积比的增大而增大,因此,为了同时降低冷凝强度与冷凝水的含量需要选择合适的扩散段面积比.

天然气超音速净化系统

超音速净化分离技术结构简单、轻巧,不需要化学药剂,实现了无人操作,可充分利用天然气的压力能,非常适合油田伴生气或凝析气田气脱水。此项新技术的开发具有广阔的应用前景,可获得很大的经济效益。

圆锥螺旋槽气体动压轴承实验台装置研制

实验研究是分析气体润滑轴承工作性能的重要手段,该文研制了一台风力驱动的圆锥型螺旋槽动压轴承实验台装置,使之可以测量圆锥型螺旋槽动压轴承的载荷、转速、轴向位移等各种性能参数。对于分析螺旋槽轴承的各性能参数对轴承的综合性能的影响,设计出最佳性能的螺旋槽轴承具有重要的借鉴和指导意义。

超音速雾化喷枪的设计与分析

空气喷枪作为一种重要的喷涂工具,在各行各业得到了广泛应用。为了提高液体的雾化效果,结合目前喷枪的结构和工作原理,设计了一种新型超音速雾化喷枪。该喷枪重新设计结构,并对设计的喷枪内部的流场进行仿真模拟,明确了结构设计的合理性及其雾化效果,可为雾化喷枪的设计与研究提供重要的参考作用。

天然气超音速分离脱水技术研究进展

超音速分离技术在国外的研究与应用已经成熟,但国内的研究仍处于探索阶段。现已开展了较多的基础性研究和数值模拟研究,其中数值模拟研究主要集中在旋流流动过程、内部流动过程和凝结过程等方面,并取得一定成果,但实验性研究仍然较少,特别是在高压天然气的凝结机理及分离机理方面,未见工业性试验和现场测试试验的报道。在结构设计方面做了大量工作,主要集中在对比性分析和敏感性分析,未提出实质性的结构设计方法和思路。在液滴凝结方面的基础性研究更为少见,目前该过程主要由CNT模型和Gyamathy模型来表征液滴成核、生长过程,实际需根据各修正模型特点选择合适模型用于计算分析。今后的研究需加大入口温压、过饱和度、旋流器安装位置、超音速喷管结构参数等主要因素对凝结过程的影响性研究及高压天然气超音速分离脱液实验性研究,提高气体凝结和气液分离效率,尽早实现国内自主产权的超音速分离器的工业化应用,为空间有限的海上天然气的脱水、脱酸、脱重烃处理及外输提供有效手段。

用于发电系统的局部进气跨声速涡轮气动设计和优化

为了解决高速机载涡轮发电系统效率较低的问题,通过一维计算和三维数值模拟相结合的方法,对以拉法尔喷管作为静叶、三维叶片作为动叶的局部进气跨声速涡轮级进行了研究。在对原型涡轮级流场分析后,通过ISIGHT优化软件集成NX,NUMECA和ANSYS等模块,采用多岛遗传算法,以喷管扩张角、扩张部分长度、周向排布角度以及动叶叶片进口几何角、出口几何角和轴向弦长作为优化变量对涡轮级进行了优化设计。最终得到给定设计工况下的最优几何参数。优化结果表明:优化得到的涡轮级功率达到了74530 W,效率达到了79.60%,较原型提升了5.1%。