抽水蓄能电站单机容量与机组转速选择

通过分析国内外已建抽水蓄能电站机组主要技术参数,研究抽蓄电站定转速混流式水泵水轮机水头与单机容量、参数水平的关系,提出了不同水头段抽水蓄能电站单机容量和比速系数选择原则,推荐了合适的机组额定转速范围,可提高抽水蓄能电站水泵水轮机选型设计的工作效率和成果质量。

气举阀流量预测新模型

为解决Thornhill-Craver方法预测气举阀流量不准确的问题,以空气为介质,在气举阀实验平台上开展气举阀流量研究。对2.8、3.2、4.8、6.4 mm阀孔尺寸的气举阀进行实验,得到不同阀孔尺寸下阀杆行程与流量系数、临界压力比的函数关系;通过考虑阀球表面压力随工况条件的动态变化过程,引入阀的打开程度,优化了阀杆行程求解方法;对气举阀过流面积进行建模,利用已知参数分析推导了过流面积计算新方法;在实验及理论分析基础上,建立了气举阀流量预测新模型。研究结果表明:新模型对不同阀孔尺寸及工况条件下气举阀流量预测准确,平均相对误差为3.34%,较Thornhill-Craver方法有了较大提高,对判断气举阀在井下的工作状态及提高气举设计的精度具有重要意义。

电动旋挖钻机液压平衡阀流量异常故障智能检测

电动旋挖钻机液压系统朝着高压、大流量和大功率的方向发展,平衡回路的最大流量已经超过1000 L/min,最大压力已经超过50 MPa。过高的阀口流速和复杂的紊流流场,更容易导致平衡阀流量异常引起气穴现象,同步产生严重的阀芯振动和噪声,给单纯考虑单一阈值特征的故障检测方法带来困难。设计一种针对电动旋挖钻机的液压平衡阀流量特性异常故障检测方法。建立电动旋挖钻机液压平衡阀流量动力学模型,建立平衡阀的流量-压差异常的关联特征,避免多个单一特征缺陷;结合压力与振动传感器采集的关联特征数据,结合智能算法提取液压平衡阀流量信号的特征,通过将提取到的特征输入到贝叶斯分类器中,可以根据异常特征对液压平衡阀进行流量异常故障智能检测。实验结果表明:所提方法的电动旋挖钻机液压平衡阀预测流量故障检测准确度更好、时间更短、实际应用效果更佳。

先导式恒控制压强液压平衡阀研究

大流量工况下,直动式平衡阀存在控制压强高、工作平稳性差、阀体尺寸大的问题,因此提出一种先导式恒控制压强液压平衡阀。通过分析平衡阀的工作原理,设计先导阀阀芯开口与负载变化成反比、主阀阀芯开口与流量变化成正比的新型结构。利用MATLAB中的Simulink工具进行静动态性能分析,结果显示在负载压强为3~32 MPa、流量为80~120 L·min^(-1)的变化范围内,设计的平衡阀背压能够自动适应负载与流量的变化,而且系统能够在0.3 s内将控制压强稳定在0.95~1.07 MPa。设计的先导式恒控制压强液压平衡阀具有低恒压性和较高的稳定性,可以为平衡阀的节能研究提供参考。

电动闸阀关阀反弹的机理分析与结构改进

通过对电动闸阀运行在不同位置状态的受力情况分析,实现关阀反弹问题机理的分析,研究得出了关阀反弹问题的主要因素,并通过分解计算对闸阀反弹问题的主要原因进一步验证。明确了运动副间隙泄漏量不足以平衡阀杆动作引起的阀腔体积变化,使得阀腔介质压强发生变化,导致了反弹问题。并对反弹作用力进行了赋值计算,得出阀腔内介质压强变化引起的反弹扭矩占额定输出扭矩的比例可达59.3%。针对引起问题的主要因素进行结构改进设计,并对改进后结构的零件强度仿真校核,可解决电动闸阀关阀反弹问题。

基于正交试验的低比转数离心泵高效设计

为了研究叶轮结构参数对离心泵效率提升的影响,以某单级单吸立式离心泵(比转数n_(s)=40~60)为研究对象,选取叶轮出口宽度b_(2)、叶片数Z、叶片出口安放角β2和叶片包角φ为试验因素,建立L_(9)(4^(3))正交试验方案,在0.75Q_(d)~1.20Q_(d)(Q_(d)为额定流量)工况下进行各方案模型的数值计算,分析各因素对水力性能的影响,继而得到该泵叶轮结构的最佳参数组合.随后按照最佳尺寸修改叶轮,将优化后水泵外特性试验结果与原泵进行比较.结果表明:高效设计时,低比转数离心泵叶轮结构参数对效率影响程度由大到小依次为b_(2),β_(2),φ,Z,影响水力性能的主要因素为b_(2);确定了高效设计时叶轮结构参数的最优水平组合;优化后泵效率较原泵整体提高近2.85%,高效区扩宽至0.75Q_(d)~1.20Q_(d)工况范围;最后得到修正系数k′_(b_(2)),k′_(Z),k′_(φ),用于指导低比转数离心泵的高效设计.

一种双通道井液循环阀设计

提出了一种新型的完井用投捞式井液循环阀设计,旨在解决传统单通道阀门流量和压力平衡能力不足的问题。该循环阀采双单流阀和双弹簧系统组成,每个弹簧系统都连接着一个通道,并使用数值模拟的方法寻求压力平衡点进行设计参数设置,从而大大提高了循环阀的流量和压力平衡能力,使得油井完井过程更加高效和稳定。实验结果验证了该新型循环阀设计的可行性和有效性。

电子膨胀阀节流机构流量特性的实验研究

分析总结了国内外对膨胀阀流量特性的研究成果,指出电子膨胀阀节流机构流量多元影响因素的特性.利用自行研制的液环法电子膨胀阀流量特性实验台分析了出口压力、入口压力、入口过冷度、阀开度、入口密度和出口干度对电子膨胀阀质量流量及流量系数的影响.结果表明:上述参数对电子膨胀阀的流量特性均有一定的影响,但各参数的影响程度不同;开度是改变质量流量的主要因素,并反映出阀的调节特性.

气侵钻井过程中井底衡压的节流阀开度控制研究

基于钻井中的多相流控制体方程,建立了井底衡压的节流阀套压补偿控制模型,通过节流阀的实时调节可补偿气相滑脱压降,使井底压力与地层压力保持平衡.结果表明,气侵发现得越早,井底衡压控制越容易实现,气侵早期发现依靠井底气侵监测装置;当发现井底气侵时,大幅调节节流阀开度,使节流阀产生的套压快速平衡地层压力,此时根据井底欠压差的变化调节节流阀;随气体沿环空上移,微调节流阀开度,实时平衡气体滑脱产生的压降,此时调节节流阀依靠补偿控制模型;随气体循环出井口,环空中呈现0气流,节流阀开度及套压趋于稳定.

高粘稠物料在灌装阀体内的流动状态分析

根据灌装高粘稠物料的活塞式灌装机的结构和参数,利用软件Proe/E建立了三通阀及进出料口内流道的三维几何模型。应用前处理软件Gambit进行网格的划分、细化,然后对出料口在Fluent中进行计算研究,应用CFD对活塞式灌装机的阀和活塞的运动关系进行分析,并对阀芯运动到不同位置时的流速、压力,以及高粘稠物料的湍流强度进行了分析,获得了阀在不同位置时,不同流量下受到的湍流强度、流速、流量系数与流量、角度之间的关系。对高粘度物料的灌装和结构参数优化具有一定的借鉴意义。

平衡阀的选用

分析了平衡阀的特点，认为为改善液体管路系统的调节功能，用平衡阀取代截流孔板、闸阀及截止阀势在必行。阐述了平衡阀的选型原理，并以一个管路系统为例，说明了平衡阀的设计选型方法。

动态流量平衡阀启闭过程中的线弹性不等值力

为了解决动态流量平衡阀流量控制精度无法达到要求的问题,建立了动态流量平衡阀动力学模型以及阀芯运动方程,数值模拟了相同口径和不同口径平衡阀阀芯处于不同位移下的三维流场模型,对比试验与数值模拟的阀芯位移误差和压差位移流量特性曲线,获得了线弹性不等值力变化规律,确定了不等值力修正系数,并优化了开孔型线.研究结果表明:通过引入线弹性不等值力修正系数,优化阀芯可变开孔后,减小了阀芯实际位移与理论位移间的误差,使试验与数值模拟的流量特性曲线趋于一致,并使流量控制精度满足±5%的误差要求.

基于改进设计的平衡阀开孔型线优化及试验

针对国内外动态流量平衡阀产品流量控制精度无法满足±5%误差范围要求的问题,从同心环状缝隙流理论出发,推导阀芯开孔型线改进设计计算公式.运用计算流体力学(CFD)技术模拟计算初步设计开孔型线下的流量大小,并通过试验加以验证.在此基础上考虑开孔型线改进设计公式中流量系数以及阀芯开孔的结构形式对流量大小的影响,提出2种改善流量控制精度的阀芯开孔型线优化设计方法,并结合仿真模拟及试验对优化结果进行分析.结果表明,初步设计开孔型线的流量控制精度为±16.7%,流量系数优化后整体流量控制精度提高至±9.1%,阀芯开孔结构形式优化后流量控制精度得到了进一步改善且最终达到±4.2%的误差范围.优化结果验证了该优化设计方法的有效性,为今后阀芯开孔型线的设计提供了参考.

充注量对空气源热泵热水器性能的影响

本文通过实验比较了热泵热水器在不同制冷剂充注量下的制热性能和电子膨胀阀的调节特性,定量研究了电子膨胀阀调节方式对制热性能的影响。结果表明:阀开度16%和定过热度10℃工况下的最佳充注量均为1.1 kg,相应的最佳整体制热性能COP_a分别为3.05和3.68;过大的充注量降低了制热性能和电子膨胀阀的调节范围;与阀开度调节相比,过热度调节可避免吸气带液的发生;在最佳充注量下,对比阀开度和过热度两种电子膨胀阀调节方式得出,后者制热性能更优。

直通单座调节阀额定流量系数的估算

提出一种用阀体流量系数和阀内件额定流量系数表达直通单座调节阀额定流量系数的方法。利用该方法对两种知名品牌的系列调节阀的额定流量系数进行估算,所得结果与制造商公布的额定流量系数相近。

凝结水泵变频改造节能效果分析及提高措施

以淮北国安电力有限公司(国安公司)国产引进型2×300 MW机组为例,对进一步充分挖掘凝结水泵变频改造的节能效果和经济效益进行了分析。提出将除氧器上水旁路阀更换为截止阀,同时保持部分开启的解决方案。实施后,进一步降低了凝结水泵功率,机组可再节能13%。

浅议平衡阀在暖通空调管路系统中的应用

提供了平衡阀的分类:静态平衡阀、自动流量平衡阀和压差控制阀,分析了三种平衡阀的特点,指出了不同平衡阀的应用范围。

供暖系统水力平衡计算中的几个问题

通过对典型的单管跨越式系统和双管系统的计算分析,探讨了分流系数在单管跨越式系统中的作用及对散热器数量的影响,总结了散热器温控阀在供暖系统中的调节作用。

SP型平衡阀流量特性的实验研究

通过实验研究 :①得到了SP型平衡阀流量系数与开度的关系 ,为这种平衡阀的应用性计算提供了条件 ;②得到了SP型平衡阀的理想流量特性曲线 ,并分析了这种平衡阀的调节性能。

空调水系统中定压差控制水力平衡措施相关问题探讨(二)——电动调节阀实际流量特性的改善

以《空调水系统中定压差控制水力平衡措施相关问题探讨(一)——自力式压差平衡阀的选型》一文中对四类典型空调水系统末端电动调节阀所设自力式压差平衡阀的选型结果为基础,分析了定压差控制水力平衡措施对电动调节阀实际流量特性的改善程度。对本文中算例而言,采用定压差控制水力平衡措施可在较大程度上改善电动调节阀的实际流量特性,但受自力式压差平衡阀产品流量系数的限制,电动调节阀在小开度工况下的实际流量特性仍偏离于理论流量特性。