双切向环流气体分布器结构优化的研究

双切向环流气体分布器性能的优劣与导流板和套筒结构的密切相关。优化导流板和套筒结构可强化双切向环流气体分布器的稳流性能,改善塔内流场分布。文中利用CFD软件采用k-ε湍流模型,对分布器内不同环形通道宽度下的流场分布进行了数值模拟。考察了套筒与塔壁的间距L变化对分布器性能的影响,并得出了在既定塔径下分布器性能达到最优时L的尺寸。通过模拟不同导流板数目和结构下塔内的流场分布,考察了分布器性能随导流板数目、轴向及径向倾角的变化趋势。分析得出使分布器压降最小,流场分布最优时挡板的结构参数。为工程设计时预测分布器的速度场及能量耗散提供参考。

内导流筒折流杆换热器可行性研究

通过对内导流筒折流杆换热器进出口压降的测试研究 ,优化出可较大幅度降低流阻进出口区域结构的适宜配合参数 ,工业试验装置的初步测试证明了其可行性。

小流量热式气体流量的数值模拟研究

为了研究火烧油层采油技术中火烧井空气(助燃剂)的注入状况和监测微小气体流量,提出了一种具有自动温度补偿功能及混合气体组分补偿功能的小流量热式气体质量流量测量方法。为适应井下狭小空间的复杂操作环境,在传统传感器结构的基础上,在管道中加入环形分布器的传感器优化结构。利用FLUENT进行流体仿真,验证该结构的可行性及测量原理数学模型的正确性。传感器优化设计为深入了解各层注入气体量和提高采收率提供了可靠的依据。

双切环流气体分布器性能的实验研究

湿空气透平(HAT)循环被誉为21世纪最有竞争力的先进动力循环,HAT循环的核心部件饱和器采用了填料塔的结构形式,为了提高整塔的性能,改进并设计了双切环流气体分布器。目前,双切环流气体分布器设计依然主要依靠经验进行设计,而实验的方法依然是分布器性能最可靠的研究方法。文中利用直径800 mm的饱和器实验台,对改进后的双切环流分布器的性能进行了实验研究,并对分布器上方加填料后的分布性能进行了分析。从分析结果来看,在导流叶片弧形段前端增加直叶片段,可以改善气流在进气方向流量分配不均的问题。另外填料段对气流有一定的均化作用,在分布器结构设计时可以综合考虑。

绕管式换热器壳侧冷剂流体均配性能模拟研究

绕管式换热器是天然气液化的主低温换热器,绕管式换热器壳侧冷剂流体的均配性能严重影响换热器的换热效率。为此本文建立了绕管式换热器仿真模型,利用FLUENT软件进行数值模拟研究,分析了不同流量及干度工况下壳侧两相冷剂流体流动的均配特性。模拟结果表明:干度小于0.5时,流体分配随流量增大而更均匀,径向上内、外侧质量流量较中间多;干度大于等于0.5时,流体均配程度基本稳定,随流量增加变化较小,径向上由内至外两相质量流量减少;质量流量不变时,流体分配随干度减少而更均匀。

环形分布器的流场分析

环形分布器是改善列管式固定床反应器壳程流体均布性能的重要构件。文中采用实验和数值模拟相结合的方法对环形分布器的流体流动特性进行了研究,分析了影响环形分布器流体均匀分配的基本因素,提出了3种改善环形分布器流场均布性能的手段,为优化环形分布器的结构参数和操作参数提供参考和帮助。

全年能效消耗效率指标下的分配器分配特性分析及结构优化设计

为了开发全年能效消耗效率APF(Annular Performance factor)指标下可使空调器具有良好性能的分配器,本文提出分配器分流性能的评价方法,对插孔式、圆锥式、反射式这三种分配器在不同安装倾角的流量分配规律进行了CFD仿真,并提出实际安装条件下适用于APF能效测试条件的分配器结构优化设计方案。研究结果表明,APF能效指标下,室内机在实际安装条件下,圆锥式分配器的分流效果最好,且将混合腔内移和适当增大分配器出口管夹角可以进一步改进分配效果;室外机在实际安装条件下,反射式分配器的分流效果最好,且适当增加进口管伸入长度和适当缩短混合腔和出口的连接管长度可以进一步改进分配效果。

单板环形分配器式扩压器性能的进一步研究

研究了随着燃烧室进口马赫数不断提高时单板环形分配器式扩压器的总压损失、静压恢复和扩压器流态问题。采用计算流体力学(CFD)方法,对矩形分配器式扩压器进行数值模拟,将其结果与矩形分配器式扩压器试验结果对比,得出边界条件设置方法,对单板环形分配器式扩压器进行了数值模拟。燃烧室进口马赫数从0.291增加到0.420。结果表明:矩形分配器式扩压器的数值模拟结果与试验结果较为吻合,误差在±5%之内;随着燃烧室进口马赫数的不断提高,单板环形分配器式扩压器的性能下降。在马赫数高达0.420时,单板环形分配器式扩压器内流动没有分离,静压恢复为0.870,总压损失为1.346%,表明其性能比短突扩扩压器的性能好,在一定程度上能够满足下一代先进燃气轮机燃烧室对扩压器的要求。

基于分层蓄热水箱的相变球释热实验研究

相变蓄热水箱可有效调节集热器和负载端之间供求不匹配的矛盾,设计了环形布水器进水结构和蓄热水箱,并搭建相变蓄热水箱性能测试平台,对比直进型蓄热水箱和环形布水器蓄热水箱的温度分层,探究孔隙率、进水流速和变温进水等变量下相变蓄热水箱的热分层和相变球的释热性能。实验研究表明:环形布水器能有效抑制进水水流对温度场的扰动,保持良好的温度分层,使相变球逐层放热,增大相变球与传热流体(HTF)的温差,提高释热效率,保证高温水能够源源不断地提供给用户端;孔隙率越小分层效果越好;流速越大分层效果越差,但是释热效率有所提高;变温进水比恒温进水,释热时间延长约40%。

采用环状流实现均匀分配的空调器分流器研究

为了解决空调器中多流路换热器内制冷剂分配不均的问题,本文设计了一种可均匀分配两相制冷剂的新型分流器样件,并进行了可视化实验。该分流器以环状流并均匀分配环状流为基本思路,具体设计方法是提出分流器进口管结构的计算方法实现环状流的构建,并通过设计新型进、出口管的连接结构实现环状流的均匀分配。实验结果表明:当制冷剂的质量流量为14~22 g/s时,水平、倾斜和竖直安装的新型分流器的质量流量不均匀度比传统圆锥式分流器分别下降10%~24%、14%~27%和24%~47%。基于环状流整流的新型分流器的分配性能优于目前最常用的圆锥式分流器。

圆锥式分流器的分流均匀性条件分析及结构改进

家用空调器中常用的圆锥式分流器在水平安装、压缩机低频运行的条件下存在分流均匀性严重恶化的问题。提出一种实现环状流的气液两相最低流速的计算方法,并通过优化圆锥式分流器的进出口管径和分配腔结构实现环状流的均匀分配。模拟结果表明,改进后的分流器的分流不均匀度相比于改进前的分流器至少降低51%。对改进后分流器的各出口支路流量进行测试,结果表明改进后分流器的分流均匀性得到明显改善。

布液器入口参数对竖直管外降膜流动特性的影响

布液器是实现液体降膜的关键部件,为了改善竖直管外降膜的布液效果,试验研究了布液器上方静液柱高度及布液器与布液管间环隙间距对降膜流量、雷诺数、流量系数以及液膜厚度的影响。通过研究发现:降膜流量和雷诺数随着环隙间距的增大呈线性趋势增加,但受静液柱高度影响较小,为了避免换热管外有“干斑”出现,降膜雷诺数应保证在1000以上,同时布液器环隙间距不应小于0.5 mm;流量系数随着环隙间距的增加而增大并趋于稳定,但随着静液柱高度的增大,流量系数却有所下降,表明静液柱高度的增加会增大布液器出口的局部阻力,不利于布液;布液器出口处液膜厚度与布液器环隙间距直接相关,环隙间距越大,出口处膜厚越大;而布液器出口到液膜流动稳定这一过渡段内液膜厚度是逐渐减薄的,且随着环隙间距的增大膜厚变化幅度也逐渐变大;此外,布液器出口处的波动强度不受布液器入口参数变化的影响。

SY－3C型氨合成塔内件特点及其温度分布

对三段冷激－冷管型氨合成塔内件的结构特点及其温度分布进行了讨论。理论计算和生产实践证明，该内件结构简单，温度分布合理，压降较低，运行平稳，催化剂装量增加，升温还原方便，是一种节能高产的氨合成塔内件。

环形套筒窑旋转布料器液压系统和控制程序的改进

环形套筒石灰窑旋转布料器存在易堵转和过限位的问题,分析认为,主要原因是液压回路中液压元件参数不匹配而使回路的静态特性和功率特性差以及旋转布料器的控制方式设计不合理。为此,在液压回路上增加了1台同型号的液压马达与原有马达并联共同驱动旋转布料器,并采取不固定受料点的控制方式,减小旋转布料器负载的变化幅度,弱化回路刚性差对设备性能的影响。改进后旋转布料器故障时间由原来的每年166h减为0,使用时间由2年提高到6年以上。

固定床反应器环形分布器内流场模拟与流体均布性能分析

环形分布器是实现列管式固定床反应器壳程换热介质均匀流动的重要部件。采用计算流体力学方法分析了环形分布器内的静压分布规律,并考察了环形分布器的结构形式,如进口数目、出口数目等因素对流体均布效果的影响。通过计算发现,均匀开孔时,在其它结构参数和进口总流量保持不变的情况下,出口数目对流体均布的影响不是单调的,一定范围内减少出口数目有利于流体均布;增加进口数目有利于环形分布器内各个出口的流体均布。对模拟结果进行分析发现,当总压降与穿孔压降的比值U在0.95～1.06之间时,均匀开孔即能满足流体均布的要求。

FLNG填料塔内气体分布器适应性试验

填料塔作为现代化工工艺生产中不可或缺的处理设备,其性能在一定程度上受到气体分布器的影响,均布效果优良的气体分布器可一定程度提高填料塔的吸收效果。双切向环流式气体分布器因其压降低、液沫夹带量小、气体分布效果较好等特性而被广泛应用于填料塔内。以双切向环流式气体分布器为研究对象,分别选取静止状态和16 s周期下横摇、纵摇、艏摇8°及横荡、纵荡、垂荡150 mm的工况进行实验研究,对海上晃动条件下FLNG填料塔内气体分布器适应性开展研究。结果表明:在6个自由度晃动中,除横荡工况下气体分布不均匀,其系数较静止时增加3.03%,其余晃动工况对气体均布有一定的促进效果,故气体分布器在FLNG填料塔内的设计可与陆上保持一致。

电动铲运机数控排缆装置设计

介绍了一种由电缆卷筒驱动脉冲发生器、同步脉冲信号与行驶方向控制电缆排缆丝杠的旋向、高频脉冲信号驱动步进电动机旋转的电动铲运机数控排缆装置。