不同进水方式对大型水体储热效率的影响

目的针对大型水体跨季节储热时间不匹配问题,分析不同进水方式对储热效率的影响,减少储热过程中的热量损失。方法利用CFD数值模拟软件建立水体储热的分析模型,研究水体储热过程中的热交换规律,以及单双进水口、水平间距、动态进水、流速等因素对水体储热效果的影响。结果进水总流量越小,内部水体温度分层越好;在相同的储热时间内,双进水口方式效率最佳,水体内部平均温度至少比单一进水和动态进水高出16.83%,储热效率分别提高了9.89%和16.14%;相比单一进水口,双进水口方式火用损失降低了21.97%;进水管之间距离越小,水体储热效率越高。结论进水方式对水体储热效率影响至关重要,进水管道越靠近中轴线,采用小流量、双开口的进水形式储热效率越好。

水蒸气载热式锅炉烟气余热回收系统的节能量测量方法

烟气余热回收可有效降低锅炉的排烟热损失,减少燃料耗量和温室气体排放。近年来,作为一种高效的全热热回收方式,水蒸气载热式锅炉烟气余热回收系统已在实际工程中得到一定的应用,但由于其流程及能量转化关系较为复杂,人们对该系统节能量如何判定存在争议。本文在分析烟气余热回收系统及其各环节的能量平衡与转化关系基础上,提出了采用温度传感器、热计量表等常规仪表间接测量整个余热回收系统及其锅炉助燃风预热节能量的方法,并以山东临邑恒利热电厂为例给出了采用水蒸气载热式锅炉烟气余热回收前、后的测量结果。数据分析表明,对于蒸发量为176.90 t/h的锅炉,整个烟气余热回收系统的总节能量为10.86 MW,占锅炉产热量的8.46%,其中通过锅炉的进风预热加湿使锅炉加热助燃风节能1.73 MW,占余热总回收量的16%。该测量方法为水蒸气载热式锅炉烟气余热回收系统规模化应用提供了节能量在线实时监测的技术支撑。

渗漏入口大小及形状对拟流场法渗漏探测的影响研究

为深入研究渗漏入口大小及形状对拟流场法渗漏探测的影响规律,通过构建堤坝渗漏数值模型,模拟了拟流场法在实际工程中的探测情况。研究了水库拟流场的基本分布特征,揭示了不同大小及形状的渗漏入口附近的电流密度分布规律,并提出了不同大小及形状的渗漏入口在平行于坝轴线和平行于坝面垂直于坝轴线两个方向上拟流场影响范围及电流密度峰值的经验公式。结果表明:线状渗漏入口的电流密度比相同面积圆形渗漏入口的电流密度小,且线状渗漏入口短边影响范围比相同长度的圆形渗漏入口大,长边影响范围比相同长度的圆形渗漏入口小。研究揭示了渗漏入口大小及形状对测线上电流密度分布的影响规律,可为实际工程探测中利用测线上的电流密度分布情况判断渗漏入口大小与形状提供依据。

直升机整体式惯性粒子分离器研究现状

整体式惯性粒子分离器是一种直升机进气防护装置,其性能优异、应用广泛,对于保护直升机发动机、延长其使用寿命具有重要意义。本文从4个方面对整体式惯性粒子分离器的研究现状进行归纳总结,包括:总结了现有直升机进气防护装置的类型及相关气动参数,梳理了整体式惯性粒子分离器现有的研究方法及取得的相关成果,分析了影响整体式惯性粒子分离器工作性能的因素,并展望了整体式惯性粒子分离器未来的发展方向。研究成果可为今后开展整体式惯性粒子分离器研究及优化设计提供一定参考。

中心供液弹性研抛工具的材料去除模型研究

为提高计算机控制光学表面(CCOS)成形技术的确定性加工能力,提出了一种中心供液弹性研抛工具(CEPT)。针对CEPT的结构特征及与工件接触的应力场模型,研究了贴附金刚石树脂砂纸前后CEPT的径向接触应力分布,发现贴附砂纸后的CEPT有更平稳的径向接触应力分布和更大的接触应力幅值。构建了CEPT连续进给状态下的接触应力及速度分布函数,结合Preston方程建立了CEPT的材料去除模型。进行了抛光试验及单因素对比试验,获得了CEPT的材料去除深度分布规律及关键工艺参数与材料去除深度之间的影响关系。试验结果表明,构建的材料去除模型与实际材料去除廓形之间的平均偏差小于10%,可较好地预测CEPT的实际材料去除深度。

基于SPH方法的空调进气口进水量分析及优化

由于雨刮臂摆动频次与导水槽及空调外循环进风口结构不匹配等因素,部分车型在淋雨工况下,有水滴甚至水流沿空调进风口进入空调系统,导致空调出现异味,甚至有水渗漏进入乘客舱,出现严重的感知质量问题。采用SPH方法,考虑雨刮臂运动、车身姿态及气流效应工况下,借助PreonLab软件仿真,复现某车型淋雨场景下的水管理质量问题,通过在空调外循环进风口位置增加挡板,显著减少了溅入空调箱的雨水量,并在实车淋雨试验中得到验证。方法能在车辆开发阶段发现并整改车辆在淋雨场景下的流通路径设计不合理等问题,可改变目前车辆淋雨场景水管理质量控制主要依托实车测试的现状,也可应用于车辆水管理的其他性能质量的控制,如涉水、雨污等。

基于^(18)O法利用膜进样质谱仪测定海水初级生产力的方法优化及在长江口的应用

浮游植物的初级生产对海洋碳循环起着至关重要的作用,准确测定海洋初级生产力是评估海洋固碳能力的关键。^(18)O法可获得准确的总初级生产力,但其复杂的测定方法限制了现场应用,快速测定^(18)O标记的产物(^(34)O_(2))是实现^(18)O法广泛应用的关键。研究利用自组装膜进样质谱仪基于^(18)O标记技术测定水体初级生产力,对膜进样质谱仪分析^(34)O_(2)的测量条件以及^(18)O法培养过程进行了优化。结果表明,在进样流速为0.85~1.05 mL/min,进样时间为3~4 min,恒温槽温度为15~20℃的条件下,^(34)O_(2)/^(32)O_(2)的测试精密度为0.1%~0.2%,比较适合^(34)O_(2)的测定,在H_(2) ^(18)O与水样体积比为(2.1×10^(−3))~(3.4×10^(−3)),培养时间为6 h的培养条件下,可以获得比较满意的总初级生产力的测试结果。利用优化后的方法对春季长江口的初级生产力测试表明:总初级生产力和净群落生产力变化范围分别为0.11~1.20 mmol O2/(m^(3)∙h)、−1.60~0.75 mmol O_(2)/(m^(3)∙h),水柱总初级生产力为(671.5±117.1)~(2339.8±260.7)mg C/(m^(2)∙d),最大固碳能力为1056.9±662.4 mg C/(m^(2)∙d),与文献报道结果较为一致,高值区位于远离长江口的浅海水和外海水混合区。

不同工况对压风机性能影响的试验研究

为有效降低压风机的能耗,提高其应用价值,采用控制变量法,研究不同入口空气参数,即入口温度、相对湿度及排气压力对压风机比能量和全效率的影响。结果表明:当相对湿度不变时,随温度的增高,比能量增大,而全效率降低;当温度不变时,随相对湿度的增大,比能量增大,而全效率降低;当排气压力增大时,比能量增大,而全效率降低,且性能斜率增大的趋势与压力呈正比关系。

刚性薄平板绕流特性的数值模拟

为了揭示雷诺数、来流剪切参数对平板尾流涡街演化过程以及平板阻力特性的影响规律,本文基于浸没边界-格子Boltzmann方法建立了刚性薄平板绕流模型,并在雷诺数为100~1200内,对不同雷诺数与来流剪切参数下的刚性薄平板绕流问题进行数值模拟。分别研究了平板尾流区沿流向的2次失稳跃迁过程以及平板流向载荷随来流剪切参数的变化及其对雷诺数的依赖性,并对其机理进行了讨论。研究表明:随着流场剪切参数的增加,平板近尾流经过数次准周期分岔过程进入了由大尺度涡结构所主导的混沌状态,进一步诱发了低频、混沌的结构阻力;雷诺数越大,向混沌特征流向载荷转变所需的临界剪切参数越小。

响应面法优化臭氧氧化VOCs模拟气体的试验研究

为了消解废水处理过程逸出尾气中恶臭的挥发性有机物,采用臭氧催化氧化法进行处理,以二甲苯作为目标污染物,以二甲苯的消解率为指标,探讨了臭氧浓度、填料高度和入口流量对二甲苯消解率的影响,通过响应面试验优化工艺条件。结果表明,臭氧催化氧化消解二甲苯的最佳工艺条件为:臭氧浓度(体积分数)6.54%,填料高度15 cm,入口流量2 L/min。最佳条件下的二甲苯消解率为55%。

梯级泵站侧向进水池整流消能数值模拟研究

为了研究远距离管道输水工程中梯级泵站侧向进水池流态稳定问题,基于雷诺时均N-S方程,采用标准k-ε湍流模型和流体体积法(VOF)对无措施、消能墩、挡水墙和导流孔4种方案进行整流消能数值模拟研究,对比了4种方案的流线特性、流速矢量和漩涡特性。结果表明:侧向进水池的进水槽尾部高速水流进入泵站进水池容易形成较大漩涡。消能墩和挡水墙方案降低了进水槽内水流速度,但效果不明显,进水池内仍形成漩涡。导流孔方案使水流在进水槽内紊流消能,再通过导流孔平稳进入泵站进水池,进水池内水流速度接近零,整流消能效果显著。研究成果可为梯级泵站侧向进水池的整流消能提供技术支撑。

基于Moldflow软件的短射法气辅成型数值分析及优化

使用数值成型对短射法气辅成型进行分析及优化。依据经验设计,对塑料扶手设计了3种进气方案,仿真结果表明:设置进气点位于浇口位置附近(方案3),气体虽未能充满所有部位熔体内部,但气道质量最佳。以方案3为基础,优化工艺参数,得到最佳方案为熔体注射量40%,气体延迟时间2.5 s,此时气体充满熔体内部,熔体壁厚减小且壁厚均匀,气道质量较好。以翘曲变形量为考察对象,运用正交试验法继续优化其他工艺参数,得到了最佳工艺方案为:熔体温度240℃,模具温度60℃,保压压力3 MPa,保压时间10 s。

基于正交试验的潜水泵结构参数优化

合理的结构参数优化设计是保证潜水泵高扬程和高效率运行的关键。基于Fluent数值仿真数据样本,采用极差和方差分析的方法探究了不同导流条安放角(J)、进口宽度(K)、轴向长度(L)、叶片数(N)对水泵扬程(H_(Y))、效率(E_(Y))和能耗(E_(N))的影响,并基于熵值法明确了潜水泵最优结构参数组合。结果表明:J及N增加对H_(Y)、J及K增加对E_(Y)影响表现为先促后抑,而J和K增加对E_(N)影响表现为先抑后促;K增加对H_(Y)、叶片数增加对E_(Y)及E_(N)影响均表现为锯齿状波动;L与H_(Y)和E_(Y)呈正相关,与E_(N)呈负相关;J对H_(Y)、E_(Y)和E_(N)均存在极显著(p<0.01)影响,L对H_(Y)和E_(Y)存在显著(p<0.05)影响;各因素对E_(N)和H_(Y)影响大小均表现为:J>L>N>K。

基于丝线流动显示技术的内转进气道起动性能实验

采用丝线法流动显示技术,在高超声速冷流暂冲式下吹风洞开展了快速获取内转进气道起动性能的实验研究。实验在中国空气动力研究与发展中心(CARDC)Φ0.5 m高超声速风洞中进行,来流Mach数为5。实验模型为椭圆转圆形内转进气道,总收缩比为5.8,内部收缩比为1.7,喉部为直径50 mm的圆形截面。模型的肩部区域种植了长度与间隔可更换的丝线,为了改善进气道的起动性能,模型进气道的内压缩段开设了可以动态堵塞的泄流孔,在喉道下游设置了可动态节流的节流锥。实验获得了丝线长度、相邻丝线间隔的推荐值,同时表明,丝线流动显示技术能够快速、准确、直观、方便地判断进气道的起动状态,并能定量给出流动分离起始位置与分离结构,所采用的丝线流动显示技术丰富了高超声速风洞实验的流场可视化方法库。研究还表明,采用丝线流动显示技术,所研究的内转进气道在Ma=5时处于双解区,实验给出了进气道重起动及退出不起动的一种可行方案。

管输稠油最低进站温度确定方法

管输原油最低进站温度常用于确定管道设计最小输量,分析管道的流动安全性,一般按照规范执行。但对于高黏稠油,现行标准规范均未明确最低进站温度的取值。因此,以新疆油田6种稠油为研究对象,提出了一种稠油最低进站温度确定方法。从原油黏度随温度的递增幅度、稠油拐点温度、稠油活化能递增温度点3个方面分析稠油的黏温特性,通过对比分析,推荐以稠油拐点温度作为进站温度的初始值,再结合正常输送及停输再启动工况的水力计算结果,对该温度进行校核。

水文测站自记台结构设计方案探讨

文章通过对广东水文能力提升工程(一期)的建设目标、要求和内容进行深入分析,结合相关规范条文和工程实际情况,在观测房结构设计、测井井身支撑形式、进水方式等方面开展研究分析,重点对工程新建和改建的14个自记台进行“一站一策”全面设计,为后续工作奠定了坚实的基础,可为类似工程提供借鉴参考。

立式烘干机温度控制的优化研究

电石炉生产使用的炭材最早利用三筒烘干机进行烘干,由于三筒烘干机破碎率达到12%且产量低,无法满足电石炉生产需求。但新建立式烘干机由于进风方式和出料方式设计不合理,经常出现局部超温着火,导致大量的废料排出,既增加物料损耗又增加安全风险。针对立式烘干机运行存在的问题,本文优化温度控制及调节方式,将立式烘干机原有的三进三出布风管道改为四进四出布风方式,并在进风管道上设计增加电动调节阀。将单通道出料改为八通道分区出料,实现烘干机各区域温度的独立控制,以确保烘干机内温度平衡。结果表明,立式烘干机生产运行,炭材烘干后水分达到1%以下。

一种空间行波管收集极入口能量分布测试方法及应用

收集极效率是空间行波管整管效率的重要组成部分,收集极入口能量分布对收集极的设计至关重要。在行波管设计中,直接通过互作用仿真计算获得的收集极入口能量分布往往与实际存在较大偏差。本文介绍了一种使用收集极电极加电势构造空间势垒测试收集极入口能量的方法,并通过此方法测试了某空间行波管收集极入口能量分布,通过调整激励功率等方法构造与测试入口能量分布接近的收集极入口电子注,并使用此入口电子注对收集极电子光学结构进行了优化,取得了较好效果。

新材料、新技术在结晶池塑苫浮卷池改造中的创新应用

结合这几年浮卷结晶池施工改造实际,谈谈施工过程中的创新。

铀化工高压损气体流量计检定装置的研制

气体流量计主要用于铀化工生产线气体介质的流量参数控制,也可用于核工厂含放射性气溶胶气体的流量监测。传统的排气法用于检定工作压力低于2.0 kPa的气体浮子流量计,为解决高压损气体流量计的检定难题,工作方式通过引进进气法,配置稳压、恒温气源系统、换气系统等,结合光电编码器位移测试技术和计算机自动控制技术,实现高压损气体流量计自动检定。经不确定度分析和测量实验,结果表明:装置可开展1.5级及以下气体浮子流量计的检定工作,且满足工作压力损失100 kPa左右的气体浮子流量计,达到国内浮子流量计检定的先进水平。