虹吸管道比冲洗能力影响参数研究

基于对虹吸管道节水量的研究,笔者提出并定义了可有效表征冲洗效果的指标-比冲洗能力,制作了可调参数的坐便器虹吸管道装置进行实验分析。笔者采用单因素试验法、正交试验法和响应面法对虹吸管道比冲洗能力进行试验研究,经实验分析可得影响坐便器冲洗指标的因素的主次关系,其优化组合参数为:倾斜坡度为36度,曲率宽为50 mm,二次水封宽为90 mm,二次水封高为10 mm。由响应面法分析得出二次水封宽度和二次水封高度2个因素对比冲洗能力的解释程度较高,存在显著的线性关系,对比冲洗能力的变化具有更高的影响。

水库倒虹吸管结构稳定及过流能力复核

以位于信江岑港河支流的黄源水库倒虹吸管建筑物为研究对象,通过构建水工模型展开试验,对倒虹吸管结构在基本组合和偶尔组合工况下横纵向稳定性及过流能力进行了计算,并分析了不同来水流量下过渡段内水面横向、沿程变化及垂向流速变动趋势,对水面波动及水流紊动强度变化的深层次原因进行了剖析。结果表明,倒虹吸管是水利工程中较为常见的水工建筑物,因其进水口前部来水流量不同而引发过渡段内水面横向波动的可能性非常大,进而加剧水流紊动,影响倒虹吸管运行的稳定性;在依托所得出的研究成果的基础上尽快对黄源水库倒虹吸管水工建筑物实施除险加固,以确保其功能的顺利发挥。

虹吸管在WSS水库施工导流中的应用

WSS水库由土坝、溢洪道和输水洞三大块构成,土坝为均质坝,由于资金的原因,水库的防洪标准不符合设计要求;下游坝体坡度大,水库蓄水后,坝体有发生坍塌的风险,溢洪道未设置消能防冲设施,仅有一条浆砌石隧洞,其施工质量不高,对大坝的安全构成了极大的威胁,使水库成为了险库;所以,对WSS水库的泄洪道斜坡和出口段消能进行检修是当务之急。利用虹吸管可以有效地解决在水库除险加固施工中使用隧洞进行导流的问题,节省了两个多月的工期,按照虹吸管长度43 m计算,节约成本约7.5万元,比开挖隧洞节约投资10万元,效益十分明显。

太阳能动力虹吸管在小型水利工程中的应用

随着全球人口的增加和城市化的加速,对水的需求越来越大,而水资源的短缺和分布不均等问题也变得越来越突出。传统的小型水利工程主要依赖化石能源,而这种能源的使用带来的环境污染和温室气体排放已经引起社会各界广泛关注。太阳能作为一种清洁、可再生的能源,已经被广泛应用于小型水利工程中,其中太阳能动力虹吸管作为一种新型的水力发电设备,具有简单、便捷、环保等特点,受到了越来越多的研究和应用。因此,本文研究太阳能动力虹吸管在小型水利工程中的应用时,首先对太阳能动力虹吸管的原理和构造进行分析,在了解太阳能动力虹吸管的情况下今后后续研究。其次,对小型水利工作的应用现状和需求加以分析,了解小型水利工程的重要性。最后,探究太阳能动力虹吸管在小型水利工程的具体应用情况,希望为相关人员提供参考。

基坑自动充水虹吸管设计方案探析

虹吸管是一种利用大气压进行压力输水的管道,具有施工工艺简单,不需要额外动力的优点.为解决大型基坑充水采用一般泵站抽水存在的机电设备多、工程投资大、安装速度慢、对场地要求高等缺陷,对采用虹吸管技术进行自动充水方案进行了研究,并对预应力混凝土管、钢管、球磨铸铁管、HDPE管等管材进行比选,确定了合理的管材.通过对虹吸管设计方案进行探析,保证其安全性、经济性和施工便捷性.

新型悬臂式虹吸管

介绍了新型悬臂式虹吸管的结构、工作原理、性能特点及其应用情况。

玻璃-水/ZGM热虹吸管传热性能研究

文章介绍了热管的工作原理与热管传热的基本特性,对影响热虹吸管的传热性能要素进行了分析,设计了一套热虹吸管传热研究的实验装置,确定了热虹吸管的最佳充液率。分别在热虹吸管内部的蒸发段、绝热段及冷凝段处各选取一点,测量3点的温度随时间的变化情况,绘制温度-时间曲线,比较玻璃-水热虹吸管与玻璃-ZGM热虹吸管的传热效果,实验结果较好地验证了理论分析。

正虹吸管道水力特性试验研究

通过室内正虹吸输水管道输水能力试验,观测分析了不同安装高度下管道内气液两相流流态。结果表明,安装高度越高,管道内水流汽化现象越严重,常规有压输水管流量公式已不适用于水流发生汽化后的正虹吸管道。综合考虑各因素对过流量的影响,结合量纲分析法与数值拟合法,对常规有压管流量系数进行了修正,获得适用于汽化现象较明显、长度在23.875m以内、安装高度不大于7.5m的非驼峰式虹吸管的输水流量公式,并通过试验检验了公式的有效性。

两相闭式热虹吸管强化传热研究进展

回顾了两相闭式热虹吸管强化传热技术研究现状,将热虹吸管强化传热技术归纳分为4类,即采用高效工作介质、管壁内表面处理、管内设置内插件和其它类。分别阐述了这4种技术的强化传热机理,总结得出大部分技术多局限在实验分析层面上,缺乏理论上的深入分析,暂时没有得到工业生产的大规模应用。并指出了强化传热技术的理论研究、各种参数对传热性能的影响探究以及如何降低工业应用的生产成本将是今后热虹吸管强化传热技术的研究热点。

碳钢-水热虹吸管传热性能的实验研究

为了研究用于低温地板采暖的碳钢-水热虹吸管的传热性能,在不同的倾角(-4°-90°)、热水温度 (40-60℃)、热水流量(0．1-0．3 m3／h)、热水流向(顺流,逆流)以及蒸发段长度(30-180 mm)下进行了热管性能的实验,其中,蒸发段采用水加热,冷凝段采用风冷．实验结果显示,逆流条件下热管的性能明显优于顺流时;热管的传热功率和壁面温度随热水温度和流量的增加而持续增长,随倾角和蒸发段长度的增加而先增长后下降．在实验范围内热管运行良好,其最佳运行工况为倾角38°,热水温度60℃,热水流量0．3 m3／h,蒸发段长度120 mm且蒸发段热水逆流．

南水北调中线工程倒虹吸管道水力学试验研究

通过对南水北调中线工程总干渠西赵河倒虹吸的水工模型试验研究,对此类大型渠道倒虹吸的水力特性有了充分的认识,并给出了两类大型倒虹吸管各段的阻力损失分布及沿程阻力系数和局部阻力系数。通过水头损失计算值与实测值的比较,两者十分接近。为此类大型倒虹吸特别是南水北调中线工程中倒虹吸的设计和运行管理提供了依据。

长距离虹吸管输水试验研究初探

通过新疆台兰河坎儿井地下水库式示范工程输水管路的水力学模型试验,对长距离虹吸管输水流量的影响因素进行模型试验研究。试验结果表明:①要满足原型、模型中汽化现象的相似要求,虹吸管的模型安装高度不能按照重力相似准则来设计;②在相同上下游水位差情况下,虹吸管输水流量随着安装高度的增加而逐渐减小;③当管内断面平均流速大于气泡的上浮速度时,虹吸管可以持续输水,不会发生断流。

两相闭式热虹吸管内部过程可视化及其强化传热研究进展

两相闭式热虹吸管(TPCT)内部包含两相流和相变过程,传统的理论分析和实验研究不能直观地给出其内部两相流流动、热质传递以及蒸发冷凝相变的具体过程。本文介绍了常用的TPCT传热模型,并分别对冷凝段、绝热段和蒸发段传热流动过程的理论研究进行归纳总结。综述了实验和数值研究方法对其内部过程的可视化研究现状,流体力学数值计算软件(CFD)为在保证TPCT内部真实情况下对其进行数值可视化研究提供了可能,给出了国内外的CFD研究成果和仿真水平,指出国内在采用CFD的方法对其研究相对滞后。同时,对TPCT的强化传热方法进行系统总结,尤其是高效流体工质较好地解决了强化传热过程中的污垢问题,重点介绍了纳米流体和自润湿流体强化传热的研究现状和焦点。最后,提出采用CFD方法对TPCT内部流动过程、蒸发冷凝和传热传质具体细节进行数值可视化分析,将实验结果、理论计算以及数值研究三者结合,为深入其内部机理研究开辟了新思路。

两相闭式热虹吸管的流动与传热特性研究

对两相闭式热管内的流动与传热特性进行数值模拟。分段建立热管内的流动与传热方程,通过编写程序对控制方程进行求解。采用离散液膜下降高度方法,联合利用复合辛普森数值积分和四阶龙格库塔数值微分方法成功地实现模型求解过程。将热管内充液量、饱和蒸汽温度和加热段热流密度作为影响因素进行数值计算。在分析中考虑下降液膜和上升蒸汽之间界面剪切力的影响。数值计算结果发现,尽管界面剪切力有时对传热过程的影响不大,但冷凝段和蒸发段的液膜都有所增厚,模型预测结果与实验测量值吻合程度有所改善。数值模拟结果表明,综合考虑热管内界面剪切力和总体充液量对热管流动与传热特性的影响是有必要的,由此获得的传热特性关联式更符合实际情况,可以为热管换热器的性能计算和设计提供指导。

长距离虹吸管道输水水力学模型试验研究

通过新疆某坎儿井式地下水库示范工程的长距离虹吸输水段管道进行输水水力学模型试验研究,观测了虹吸管安装高度不同时水流汽化现象和流态,测出管道水头与过流量关系,分析了试验值与设计值的差异。试验结果表明,在水力学模型设计时仅依据相似准则设计的虹吸输水管模型中的流动现象与原型不同,模型试验结果不能准确反映原型流动现象。对于真空有压输水管流运动的模型试验设计,除依据相似准则进行模型设计外,还必须尽可能保证模型与原型管道内的最大真空度相同,使模型试验结果较准确地反映原型管道流动现象和过流能力。同时,试验发现长距离虹吸输水管道的输水流量不仅与过流断面尺寸和上下游水位差有关,虹吸管的安装高度对其影响不可忽略。试验研究结果对管道真空输水模型试验提供了重要参考价值,同时对虹吸真空输水工程的设计与运行有一定的指导意义。

两相闭式热虹吸管内凝结换热的研究

本文对竖直两相闭式热虹吸管内的凝结换热进行了理论分析和实验研究。理论分析中考虑了两类不同的界面切应力的影响和饱和压力的影响。在不同充液量和不同压力下进行了实验,实验结果在一定的温差范围内与理论分析值符合较好。

电主轴轴心冷却用环路热虹吸管的传热特性

为了加强电主轴轴心冷却、减小电主轴的热变形,以150SD型磨削电主轴转子为对象,采用单环路热虹吸管来冷却主轴轴心,利用环路热虹吸管无需外部动力及传热效率极高的特征,从原理上避免了"动密封"问题对电主轴轴心冷却的困扰。对高离心力作用下单环路热虹吸管内传热工质的流动及传热状态进行了理论分析;以正戊烷为工质,对适用于该主轴轴心冷却尺寸的环路热虹吸管的传热特性进行了实验研究,并对其应用于电主轴轴心冷却的实际效果进行了预测。结果显示:在文中的实验工况下,单环路热虹吸管的运行温度稳定,其传热性能在充液率为60%左右时达到最佳,热阻仅为0.57℃/W;当采用4根单环路热虹吸管冷却结构时,150SD型磨削电主轴转子的最大温升为28.5℃,且这一温升数值随着转速的增加而继续减小,表明单环路热虹吸管在电主轴轴心冷却方面具有良好的应用效果。

纳米颗粒强化热虹吸管传热特性的实验研究

随着纳米技术的飞速发展,研究者逐渐把这一高新技术应用于热能动力领域。提出了在热虹吸管里面添加纳米颗粒。从理论和实验研究了这种热虹吸管蒸发段的工作特性,结果表明,与普通热管相比较,这种新式热管具有很好的启动特性,低的管壁温度,换热系数提高了47%～96%,轴相热流率提高了7.6%～15%,其换热性能随纳米颗粒粒径的减小而提高,随纳米颗粒加入量有所增加,当超过一定量时换热性能反而降低了。这种新的方法简单而且容易应用于工业技术中。

通信基站应用热虹吸管换热机组的节能潜力

通过分析通信基站能耗特点及环境要求,建立其环控能耗模拟模型,对全国有气象数据城市的通信基站环控能耗进行模拟分析.以50 mm彩钢板围护结构为例,分析比较通信基站在空调单独运行和空调-热虹吸管联合运行条件下对环控能耗的影响,得到热虹吸管换热机组在全国范围内应用的全年节能效果,并绘制出节能效果分布图.分析结果表明,在我国绝大部分地区通信基站中,空调-热虹吸管换热机组联合运行可以取得明显的节能效果.

热虹吸管换热器的换热性能测试与分析

为探讨空气-空气整体式热虹吸管换热器的换热性能,利用换热器效能计算公式对其进行计算,并在焓差试验室对空气-空气整体式热虹吸管换热器的迎面风速和换热器管排数进行了测试和研究。结果表明,换热器的计算方法与试验数据最大误差在15%以内,且最大误差出现在温度效率较高时。因此,计算方法适用于工程设计计算。