Flow-rate Characteristics Measurement of Regulators Based on the Pressure Response in an Isothermal Tank

Regulators are important components in pneumatic system, and their flow-rate characteristics are the key parameters for designers. According to the correlatively international standard and national standard of China, which describe the flow-rate characteristics measurement method of pneumatic regulators, the pressure and the flow are measured point by point, and then the flow-rate characteristics curve is plotted point to point. This method has some disadvantages, such as equipment complexity, much air consumption, and low efficiency. To settle the problems presented above, this paper puts forward a new high efficient and energy saving flow-rate characteristics measurement method of regulators, which is based on the pressure response when charging and discharging to an isothermal tank without any flow meters. The measurement principle, the system and the steps are introduced. And the tracking differentiator is used for the data processing of the pressure difference. Two typical kinds of regulators were experimentally investigated, and their flow-rate characteristics curves were obtained with the new and the conventional method, respectively. Comparatively, it＇s proved that this new method is feasible because it is not only able to meet the demand of the measurement precision, but also to save energy and improve efficiency. Compared to the conventional method, the new method takes only about 1/10 amount of time and consumes about only 1/30 amount of air. Hopefully it will be able to serve as an international standard of flow-rate characteristics measurement method of regulators.

进口导叶载荷分配对小型高压轴流风扇气动性能的影响研究

目的针对小型高压轴流风扇气动性能的优化设计,提出对进口导叶与动叶不同载荷分配进行研究,寻找合适的分配规律以达到气动性能优化的目的。方法根据进口导叶与动叶分配的不同载荷比,设计相应的进口导叶预旋角度、动叶安装角,利用Pro-e三维建模软件建立风扇模型,并通过数值模拟,采用ICEM进行网格划分,在Fluent求解器中选择合适的控制方程与边界条件进行计算,对不同风扇模型的气动特性、压力分布、速度分布、湍动能分布及内部流场进行研究分析。结果在小型高压轴流风扇设计中,进口导叶因负偏转而承担的载荷不同,对风扇气动性能影响较大。进口导叶气流预旋角在30°~50°区间内变化时,在设计工况附近,进口导叶负预旋偏转角越小,即设计载荷比例越小,风扇整体压力系数则越高。在设计运行工况点,5种风扇模型的压力系数差异可达9.54%,全压效率相差2.49%;当气流预旋角度大于30°时,即设计载荷比例ξ超过32%时,高负荷轴流风扇压力系数从0.332逐步下降到0.303,全压效率也呈下降趋势。结论当进口导叶气流预旋角度控制在30°以内时,叶片中后部压力梯度较小,圆周方向上的速度梯度减小,叶片尾缘处的附面层分离得到改善,气体流动平稳,降低了动叶进口的气流畸变,有效控制了进口导叶与动叶之间的流动损失。

高速开关阀先导流量控制的比例阀压力补偿研究

针对高速开关阀先导流量控制的比例阀输出流量受负载压力变化影响的问题,基于其主阀流量线性放大先导流量的特性,提出先导阀压差补偿方法,保证先导阀两端压差不变,使得流量不受负载影响,从而实现主阀流量的稳定输出,设计压差补偿器并进行参数优化。结果表明:在先导阀和主阀之间增设压差补偿器可以抑制负载压力变化对先导流量的影响,使得线性放大后的主阀流量保持稳定;通过对压差补偿器的参数进行优化,提高了主阀输出流量的响应速度,同时降低了主阀输出流量波动,满足液压控制技术对数字液压阀输出稳定流量的需求。

非线性渗流对异常高压气藏产能的影响

异常高压低渗透气藏的开发过程除受到应力敏感效应的影响外,还受到启动压力梯度的影响。针对这种气藏的特殊渗流特征,推导了考虑应力敏感效应、启动压力梯度和同时考虑二者的渗流微分方程,并以某异常高压低渗透气藏为例,研究了应力敏感效应和启动压力梯度对异常高压低渗透气藏产能的影响。研究结果表明,应力敏感效应和启动压力梯度对异常高压低渗透气藏的开发效果有显著影响,考虑应力敏感效应和启动压力梯度的异常高压低渗透气藏渗流微分方程对研究此类气藏的渗流特征具有一定的指导意义。

基于高速摄像与多参数结合的油水两相流流型实验分析

通过在垂直小管径多相流实验装置上的实验,利用高速摄像机拍摄了油/水两相流多种流动状态下的高速摄像图片,对不同流量及不同含水率下拍摄的图片进行了流型划分。在垂直小管径实验装置上进行了差压传感器及阻抗传感器在油水两相流中的实验。差压传感器在油/水两相流中的实验结果体现了油/水两相流流型的变化规律,差压值出现波峰的含水率范围可确定为流型转换的过渡区域;阻抗含水率传感器在油/水两相流中的含水率测量下限可确定水为连续相范围。通过高速摄像与差压传感器及阻抗传感器相结合,综合分析得到了垂直小管径油水两相流流型图。

长江上游中小洪水天气学分型及特征

基于1981—2012年宜昌水文站流量资料,普查出128例长江上游中小洪水过程。然后,利用国家气象站雨量资料和NCEP再分析资料,从环流背景出发,结合降水特点,将上述中小洪水过程分为纬向环流型、经向环流型、两高之间型和偏东气流型,其中经向环流型又分为贝湖槽类和东北槽类。最后,归纳各类天气型的主要影响系统、物理量特征、洪水特征,并建立天气学模型。分析表明:纬向环流型新疆北部低槽比常年同期偏强,经向环流型贝湖槽类和东北槽类分别是贝加尔湖低槽和东北地区低槽比常年同期偏强,两高之间型则是在青藏高压与副热带高压之间形成切变,偏东气流型受台风影响较多;致洪强降水一般发生在高层辐散、可降水量较大、中层正涡度且水汽通量辐合、中低层有暖平流的区域;从各型日最大流量增幅及过程流量平均增幅看,纬向环流型最大,偏东气流型最小。

管束间气液两相过渡流型及其压力波动特性

采用高速摄像技术对矩形通道内气液两相流体垂直向上横掠2种节距比顺列管束的过渡流型及压差信号进行实验研究,在泡状流流动过程中拍摄到了S形泡状流。分析了各种流型转变的机制,基于实验数据绘制了流型界限图。对比分析了2种管束间不同过渡流型的压差波动信号,发现从泡状流到间歇流再到雾状流压差信号呈减小趋势。2种管束的压差信号波动幅值不同,节距比大的压差信号波动幅值大。实验发现气液两相折算速度对压差信号的波动有明显影响。

高层建筑防火排烟研究(1):压差法与流速法不宜用于高层建筑加压送风量计算

从流体力学角度对压差法与流速法用于高层建筑加压送风量计算所存在的问题进行了分析,认为压差法与流速法不适用于高层建筑加压送风量计算。

高压差减压阀数值模拟

采用Fluent软件对煤直接液化高压差减压阀的内部流场进行模拟计算。数值模拟结果能真实反映高压差减压阀内部的复杂流动。分析高压差减压阀内部流场的特点,对其结构进行优化改进,以提高减压阀的使用寿命。

聚合物输送风机的研制

介绍了一种用于输送物料的星形半开叶轮高压小流量离心通风机的国产化研究 ,阐述了其结构型式 ,气动设计 。

冰箱压缩机可靠性评价及试验分析

本文主要介绍了冰箱制冷压缩机产品在研发及制造过程中,所需进行的一些可靠性试验项目,试验条件以及试验评价分析与讨论;对可靠性试验暴露出的问题,通过改进压缩机设计与制造工艺,以提高压缩机产品使用的可靠性。

一种新型结构风机设计及其性能测试

为满足工业领域对高压比、低流量风机的需求,设计了一种新型结构的小尺寸、高压比、低流量风机。该风机在结构上不同于轴向进风、轴向出风的轴流风机,也不同于轴向进风、径向出风的离心风机,而是采用了径向进风、径向出风的结构。文章对该风机的结构特点、工作原理进行了详细介绍,并对风机的流量和压力进行了初步测试。测试结果表明:该新型结构风机在叶轮直径为110 mm,电机转速为6000 r/min的工况下,极限压力可高达7.4 kPa,极限流量可高达226.69 L/min。

华北地区2015年“1106”降雪过程诊断分析

利用中国气象局MICAPS地面、高空等常规观测资料及欧洲中心ERA-Interim的0.25°(纬度)×0.25°(经度)逐6 h再分析资料,对2015年11月5日至7日影响北京、河北的一次降雪过程的环流形势和动热力物理量进行了诊断分析,揭示了降雪特征及其形成原因。环流形势分析发现,此次降雪是在高空两槽一脊叠加短波槽活动天气背景下的“回流型”降雪。500 hPa有西伯利亚脊的发展和内蒙古地区气旋性涡旋及其向南发展出的弱槽,使得偏北冷空气与西南暖气流在河北地区相遇,伴随低层700 hPa的低涡发展,造成了此次降雪天气。500 hPa多小槽波动东移,使得雨雪天气维持较长时间;700 hPa受偏南暖湿气流影响,850 hPa为偏东风,地面高压底部偏东风配合倒槽,有较好的上升运动和水汽输送条件;高湿的大气环境条件和低层水汽辐合及抬升为降雪发生提供了充沛的水汽;高低空急流的形成,与散度场、涡度场和垂直速度场的高低空耦合配置,为降雪天气的发生创造了动力条件。

加温加压下CFD-PBM耦合模型空气-水两相流数值模拟研究

计算流体力学与群体平衡模型(CFD-PBM)结合可有效地模拟鼓泡塔内流体行为,较准确地预测流场、相含率以及局部气泡尺寸分布。以直径100 mm、高1.3 m的加温加压鼓泡塔为模拟对象,在系统压力为1 MPa、表观气速为0.08-0.24 m/s、温度为30-160℃条件下系统地考察了空气-水体系的表观气速、温度以及固含率对平均气含率、大小气泡气含率、气泡直径和气泡尺寸分布等参数的影响。结果表明,平均气含率的模拟结果和实验值在10%的误差范围内吻合较好;温度的变化主要影响了塔内气泡的聚并和破碎,并用聚并破碎的机理解释了温度对其流体行为的影响。

套筒式蒸汽调节阀开孔优化与流动特性分析

套筒式蒸汽调节阀是热力系统中节流减压的关键部件,被称为工业系统的“咽喉”。随着装置的高参数和大型化,高温、高压差等复杂工况不断涌现。在工程设计中缺乏研发高参数阀门的理论依据,大多依赖试验验证,效率低。为了研究高参数工况下节流套筒对阀内流动特性的影响,设计了一种两级多孔套筒结构,并采用数值仿真的方法对比分析了套筒开孔优化前后流量特性、流阻特性以及阀芯底面压力分布,讨论了阀内流场在高温、高压差工况下随开度的变化情况,为套筒式蒸汽调节阀的选型设计及结构优化提供依据。分析结果表明,套筒优化后仿真流量系数与设计流量系数最大相对误差仅为2.60%,阀内能量损失减小,阀芯底面压力增大。

应用于数字变量马达的高速开关阀

为了研制满足数字变量马达需要的"高频响、大流量,低开阀压差,低节流损耗"高速开关阀,设计一种新型的二位三通滑阀结构的高速开关阀,采用阀套运动的结构来减小液动力有效的提升阀的开关速度,采用中位死区的结构来实现预降压和预升压以减小开阀压差.通过建立阀套的运动模型和流场动态仿真验证了该阀的快速开关性能及通流能力;同时建立单柱塞配流单元的柱塞腔压力动态模型,验证了低开阀压差的可行性,并确定最佳的中位死区长度;分析不同转速下在不同位置关阀的节流损耗及开阀压差,得到在某一转速下使节流损耗及开阀压差均很小的最佳关阀角度.理论和仿真研究表明,这种新型的二位三通高速开关阀能够满足数字变量马达对高速开关阀的需求.

小通道气液两相流流型辨识与LSTM短期预测研究

以空气与水为工质,运用压差传感器与光学位置传感器和高速摄像机对水力直径3.0 mm的小通道水平圆管内气液两相流进行实验研究。根据压差波动信号图、光电传感器模拟信号图及高速摄像机拍摄所得流型图对小通道内气液两相流进行流型辨识,辨识结果表明:存在环状流、层状流、间歇流、以及段塞流四种流型;对四种流型所对应压差波动信号进行LSTM循环神经网络的分析预测,结果表明:LSTM循环神经网络预测模型可实现小通道气液两相流压差信号的在线预测,且预测结果精确,四种流型的均方误差分别为0.004、0.0099、0.0075、0.0156。

高频钻井液压力波衰减模型及规律研究

高频钻井液压力波信息传输技术传输速率高,是实现自动化、智能化钻井的关键技术之一,由于高频钻井液压力波在传输过程中存在较大的衰减,阻碍了该技术的现场应用,探明其衰减规律对于高速传输技术开发具有重要意义。在假设同一钻柱截面钻井液压力相等且钻井液流速存在径向分布的基础上,基于二维轴对称瞬态流动理论,采用小信号分析方法,综合考虑了压力波信号参数、钻柱尺寸及钻井液参数的影响,建立了高频钻井液压力波衰减模型并给出了适用条件。最后采用地面实验验证了该模型的正确性。随后分析钻井液压力波频率、压力波传输距离、钻井液密度及黏度、钻柱内径对高频压力波衰减的影响。结果表明:高频钻井液压力波幅值衰减量随钻井液压力波频率、压力波传输距离及钻井液黏度的增加而增大,且变化规律为指数型;幅值衰减量受频率影响最大,并随钻井液密度及钻柱内径增加逐渐减小。本研究可为高频钻井液压力波信息传输技术研发提供理论指导。

黄岛电厂K-225-130-Ⅰ型机组高加入口三通阀改造

我厂二期两台前苏联机组配套的F763Y-25 DN300型水压保护三通阀经常出现卡涩和存在小旁路不严现象,影响高加投入率和给水温度,我们在机组小修中对其进行了改造,解决了高加保护不能可靠投入问题,提高了高加运行的安全可靠性,效果较好,在同类型机组中具有较高的推广应用价值。

三传感器旋进旋涡流量计实验研究

采用实验测试方法研究了三传感器气体旋进旋涡流量计性能.三个动态压力传感器周向均布安装在流量计喉部同一横截面.实验流量计尺寸为DN50,实验在流量为0.25~127 m3/h的音速喷嘴装置上进行,流量测试范围为20~100 m3/h.主要检测和分析旋涡进动频率特性和脉动压力信号强度.结果表明,实验流量范围内旋涡进动频率与流量之间呈线性关系;双传感器相对布置和三传感器周向均匀布置情况下,压力差分信号的RMS值分别增大到单个传感器的1.7倍和2.8倍;三传感器布置方案较双传感器方案可进一步提高该类型流量计小流量测量的能力.