旋转流线涡技术对驻涡燃烧室性能的影响

基于凹腔驻涡燃烧室的基本结构,提出了一种新的燃烧流场组织技术———旋转流线涡技术,并通过数值模拟,对比分析了不同进气条件下该技术与传统驻涡燃烧技术对燃烧室涡及燃烧性能的影响。结果表明:与传统驻涡燃烧室相比,旋转流线涡技术燃烧室有更好的流场形式,其在凹腔内形成的涡更靠近凹腔顶端、范围更大,更不易脱落,空气与燃料的掺混更加充分。旋转流线涡燃烧室的燃烧效率高于传统驻涡燃烧室,且火焰长度更短,但总压损失比传统驻涡燃烧室大2%左右,损失了一定的经济效益。

六线涡量探针的测量原理与应用

介绍六线涡量探针和六通道热线风速仪的研制成果,应用该探针可同时测量两个涡量分量ωχ和ωy（或ωx和ωz）,以及3个速度分量μυω等相应的瞬时脉动值和统计平均值,从而可进一步测量湍流场内的湍能和雷诺应力,以及螺度和涡拟能等参量.还报道了应用该六线涡量探针,测量二维混合层内各湍流参量以及涡量分量ωχ,ωyωz统计平均值的分布结果,并与前人的结果作了比较.

迎角直到60度旋转体涡流的多重线涡模型

本文用改进的多重线涡模型计算大迎角低速旋转体的对称和非对称涡流。通过给定物面上对称或非对称的分离线位置,现在提出的算法有效地解决了涡强度与自由涡线位置的迭代匹配问题,首次得到了迎角大到60度的涡流数值解。对一个切拱头体计算出的气动力特性与实验结果相符。

不同旋流情况对旋转流线涡燃烧室性能的影响

为探究不同旋流器位置和数目对航空发动机燃烧室性能的影响规律,运用FLUENT软件,采用计算流体力学法对某旋转流线涡燃烧室冷态流场和燃烧性能进行了研究。结果表明:相比于其他位置,旋流器距离燃烧室头部为88 mm时流线涡更稳定、更不易脱落,且燃烧效率最高,火焰长度也最短,燃烧效果最理想;旋流器数量的改变对压力损失和火焰长度的影响并不明显,但3个旋流器产生的涡范围更大,且会使空气与燃料掺混得更好,壁面温度场更加理想,燃烧性能更好。

双涡圈涡旋压缩机完全啮合型线修正理论研究

创建了双涡圈渐开线型线能实现完全啮合的修正方法,得到了该修正涡旋齿的生成方法、齿形特点和修正齿头各修正参数之间的通用关系式及修正圆弧方程。推导出了修正涡旋齿轴向投影面积的精确计算公式,提出了任意曲轴转角下的压缩腔容积的计算方法,分析了各修正参数对修正涡旋齿性能如压缩比和齿头强度等的影响。研究结果表明:只须确定修正展角φ,即可确定修正涡旋齿头的齿形和其它各修正参数的数值;随着φ取值的增加,压缩比减小,涡旋齿头增厚,因而其强度增加。

涡状线进料体旋流器分离性能的数值分析

合理的进料体结构是提高旋流器分离性能的重要途径,它不仅可以对颗粒起到引导和加速的作用,而且可以实现颗粒的预分离。但是,直到现在也没有确切的理想进料体控制方程。传统旋流器采用单一直线式结构,该结构虽然加工简单,但是能量损失大,短路流现象严重。为了克服传统进料体的缺点,本文提出一种涡状线进料体结构形式,能有效提高旋流器的分离性能。通过CFD数值分析得出数据,并与经典旋流器进行了数值比较,验证了数值模拟的准确性。主要有以下发现:涡状线进料体可以使得压力降和切向速度都增加,有效地减少了错位粒子的数量。涡状线进料体内旋流的轴向速度较小,这使得细颗粒停留时间更长,分离更彻底。涡状线进料体还可以有效地减少短路流量。涡状线进料体湍流黏度更小,减少涡流发生概率,使颗粒运动更加平稳。涡状线进料体可以使切割粒径从12.5μm减少到8.17μm,而且陡度指数从0.33增加到0.47,因此采用涡状线进料体可以获得更细和更高质量的产品。

涡卷簧矩形线自动化轧制设备的研制

通过对涡卷簧原材料60Si2MnA特性以及涡卷簧生产工艺的分析,制定了一种适合涡卷簧自动轧制方案,并设计了一条涡卷簧矩形线自动化轧制线,解决了某企业按工序分散生产的众多问题。对生产线中轧机结构、轧机参数进行计算,并采用基于模块化设计理念着重对轧制线最重要的纵轧设备进行了详细的参数和结构设计。同时利用ABAQUS软件对纵轧设备机架结构进行有限元分析,通过对不同机架支架板厚的分析提出了最适合支架板厚,从而改善了机架结构,提高了其结构性能。

四角燃烧器射流向火侧相干结构涡的研究

利用IFA300恒温式热线风速仪和六线涡量探针及其定位坐标系统,测量了HG-2008/18.2-YM2型切向炉等温模型燃烧器区的涡量场,判别了涡量探针所测炉内空间点涡矢量的大小和方向,采用条件采样技术,研究了4股燃烧器射流向火侧形成的相干结构涡。研究发现:对于单股射流,引射(卷吸)主要发生在射流两侧,从而在两侧造成负压并出现旋转方向相反的旋涡;对于两股相交射流,射流偏转,出现了射流向火侧的剪切涡,以及由于横向射流干涉,在射流背部的尾迹涡。当四角燃烧器同时投运,燃烧器射流偏转且贴壁运行,射流向火侧有大的剪切涡出现,该涡即为相干结构涡;涡量场研究结果,也表明了最大的涡矢量在燃烧器射流的向火侧。相干结构涡的研究目的一为探讨涡中NOx的初生形态;二为研究涡对上炉膛内烟温偏差的影响提供理论依据。

大埔梅潭电站涡壳空间曲线求解方法

该文介绍了大埔梅潭电站根据设计图纸涡壳型线图求解空间曲线和方法 ,为制造模板和模板安装提供数据。

大型电站锅炉燃烧器区向火侧剪切大涡的尺度及其旋转速度

采用IFA30 0恒温式热线风速仪 ,首次使用六线涡量探针及其定位坐标系统 ,对具有普适性的HG - 2 0 0 8-YM2型切向燃烧煤粉锅炉燃烧器区的涡量场进行了测量 ,采用兰金复合涡 (RankineVortex)旋涡模型描述了切向炉四角燃烧器射流向火侧的剪切大涡 ,由冷模试验确定了该剪切大涡的尺度及其旋转速度 ,该剪切大涡的涡核半径r0 为 2 5mm ,炉内流体微团作刚体式旋转的角速度为 - 1.5 6× 10 5r/min ,分析了剪切大涡对煤粉着火以及燃烧器区涡相干结构中NOx初生形态的影响。

切向炉内多组小屏尾部分离涡的研究

利用IFA30 0恒温式热线风速仪 ,首次使用三维可移坐标架给六线涡量探针定位 ,并用伺服电机驱动其固定座 ,采用条件采样技术测量了引进型切向燃烧煤粉炉内多组小屏尾部的涡量场。将多组小屏比拟为薄板机翼 ,研究了由于上升气流螺旋形流动和绕流过薄板翼的复合结果 ,在多组小屏尾部形成的分离涡 ,确定了分离涡的大小。研究发现 :分隔屏 (前屏 )区尾部 ,炉膛右半部分有明显的分离涡 ,并且有些分离涡伴有方向相反的另一涡出现。速度场和涡量场的测量结果表明 :右侧墙附近 ,不仅流速高 ,而且涡度大 ,为研究炉内煤粉燃烧及NOx

涡壳点阵式子午面型线编程点坐标的辅助计算

由于无法直接确认涡壳点阵式子午面型线加工刀具的刀尖半径补偿量,难以进行人工编程。使用Creo软件构建型线点阵坐标的型线后,通过偏移型线构建坐标点,再使用Creo软件的孔表基准点功能,能够快速完成编程点坐标的计算。

曲线的运动学

讨论空间曲线的运动对其几何特性的影响。导出曲率和挠率的运动学方程,并用于讨论弹性细杆和线涡的运动。

电动执行器铸铝箱体粗铣内孔的研究

铸造铝合金箱体内孔加工特点是其毛坯已经带有底孔,单边加工余量1.5 mm。针对毛坯特点,采用更为高效的涡状线径向扩张加工路径取代圆柱螺旋线层层下移加工路径。针对所用数控系统无涡状线直接编程指令的问题,借助离散化思想,创新地采用了多段半圆弧来拟合涡状线,以达成相应效果,并且从几何直观和解析式两个角度验证了拟合策略的可行性和准确性。

不同入流条件及偏航角下的单风机尾流特性

随着大型风电基地建设,上游风机在运行时会使下游风场风速下降,湍流度增大,造成下游风机发电功率降低,加剧风机的疲劳破坏并缩短其服役周期。因此,亟需开展风机尾流研究,明确其特性及演化规律。为了揭示不同入流及偏航角下的单风机尾流特性,基于单风机尾流风洞试验,验证基于大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)结合致动线模型(Actuator Line Model,ALM)数值模拟方法的准确性;基于LES-ALM模拟方法研究入流风场(包括风速及湍流度)及偏航角对风机尾流特性的影响,阐明正负偏航角下单风机尾流的对称性。结果表明:随着背景湍流度的增大,风机尾流恢复速度加快;当入流条件相同时,风机设置正负对称偏航角,其尾流风速也表现出一定的对称性;风机偏航角越大,风机尾流膨胀宽度会逐渐减小,并降低尾流风速的亏损程度。

水平轴风力机偏航与俯仰尾流特性

风力机的尾流干扰效应是影响风场下游风力机性能和风场出力的主要因素,通过调整风轮姿态可有效改善尾流干扰效应,但同时也引入了更为复杂的非定常气动特性和尾流场分布。为了研究风轮姿态控制的尾流特性,基于升力线和自由涡尾迹模型建立了水平轴风力机气动和尾流仿真模型,以NREL 5MW风力机为研究对象,在额定风速条件下,研究了叶轮偏航和俯仰工况下的尾流结构特性。在此基础上,对存在风切变和塔架影响时的风力机偏航和俯仰工况产生的尾流干扰进行了分析。研究结果表明:风轮的偏航和俯仰会引起尾流涡结构失稳提前、远尾流区湍流度增大,同时会导致尾流中心发生偏转和尾流作用区域减小,并加快速度亏损恢复,降低尾流效应对下游的干扰。风切变会产生类似风力机俯仰的效果,使得尾流抬升,作用区域减小。塔架对近尾流区的干扰较为显著,而俯仰控制会降低塔架对尾流的干扰。

冲击射流中圆柱尾流的流动特性与分析

本研究通过在冲击射流中设置圆柱棒作可视化观察,分析强化传热机构的流动特性;利用统计分析,探导圆柱棒直径及圆柱间距等对强化传热的影响。

管道节流孔口流场的有限元数值模拟

用有限元方法对流体管道内锐缘薄壁孔口的流场进行数值计算 ,给出雷诺数Re=60 0时流场的速度矢量图、流线图谱和等涡量线图 ,并对计算结果进行分析 。

叉排玻璃球(20 mm)多孔介质内流态特征的实验研究

利用叉排20 mm玻璃球床、折射率匹配技术、PIV技术截取流场中心图进行实验。用Tecplot软件得出Re=4.7至Re=857.8的流场、流线和等涡量线图。根据流场、流线及等涡量线的密集程度判断:流场在Re=4.7时,流动缓慢,从Re=23.3至Re=128.4,流动强度递增,形成四边形涡波区域,Re=128.4至Re=285.9流动逐渐增强;Re=285.9至Re=857.8,流动稳定;流线在Re=4.7至Re=81.7时,流线流动缓慢递增,在Re=128.4至Re=245.1,流线流动逐渐增强,形成海螺状图形,Re=326.8以后流动稳定;本实验结果对一般流动流态和多孔介质内流态演变研究都有促进作用,为流动区域划分研究起了重要参考作用。

Development and Application of On-Line Corrosion Monitoring Device for Condenser Tube

This paper introduces the development and industrial application of an on-line corrosion monitoring device for condenser tubes. Corrosion sensors are made up of representative condenser tubes chosen by eddy current test, which enable the monitoring result to be consistent with the corrosion of actual condenser tubes. Localized corrosion rate of condenser tubes can be measured indirectly by a galvanic couple made up of tube segments with and without pits. Using this technology, corrosion problems can be found in time and accurately, and anticorrosive measures be made more economic and effective. Applications in two power plants showed the corrosion measurements are fast and accurate.