U型渠道中直角三角形量水槽体型设计

量水槽体型设计是量水槽应用于灌区的重要环节,目前尚无完善的体型设计标准可依。为解决直角三角形量水槽实际应用中的体型设计问题,提出以淹没度、壅水高度和上游弗劳德数的限制条件为标准的量水槽体型设计准则。在2种型号、3种坡度的U型渠道上,利用钢模板修建5座直角三角形量水槽进行灌区试验;建立了包含渠道坡度的流量公式,拟合了淹没阈值、壅水高度和上游弗劳德数的经验公式。研究表明:含有坡度的流量公式精度较高,平均相对误差仅为1.88%,相对误差的最大值为5.56%,相对误差在±5%范围以内的数据比例为98%;拟合得到的3个经验公式描述了淹没阈值、壅水高度和上游弗劳德数与量水槽喉口宽度之间的定量关系,可用于量水槽体型设计。基于体型设计准则和经验公式,建立了最大流量和最小流量下淹没度小于相应淹没阈值、最大流量下壅水高度小于渠道岸顶超高、最小流量下上游弗劳德数小于0.5的直角三角形量水槽体型设计方法。研究成果可为类似量水槽体型设计提供参考。

簸箕形进水流道喉部高度对水力性能的影响

为了探究不同喉部高度对簸箕形进水流道水力性能的影响,建立进水前池、进水闸室和簸箕形进水流道的进水结构模型和湍流数学模型,基于雷诺平均N-S方程,选择标准k-ε模型,采用SIMPLE算法,对喉部高度为0.7~0.9倍叶轮直径下的簸箕形进水流道水力性能进行了数值模拟,分析不同喉部高度下,簸箕形进水流道的流速分布、流道水力损失和流道出口流速分布均匀度和速度加权平均角度。研究结果表明:喉部高度过高的流道水流进入簸箕形吸水室后流速较低,分布不均匀,流道出口流速分布均匀度随流量变化较大,流道水力损失较大;喉部高度过低的流道水流进入簸箕形吸水室后流速较高,分布较均匀,流道出口流速分布均匀度与流量大小无关,流道水力损失大;经对不同喉部高度的流道水力性能分析,喉部高度最优方案为0.8倍的叶轮直径,该方案的流道水力损失最小、出口流速分布均匀度和速度加权平均角度分别为96.2%和88°,接近目标函数理想值。

子午线型参数对冷却塔结构特性的影响

为明确子午线型参数对冷却塔结构特性的影响以便子午线型优化,以一座代表性冷却塔为例,通过子午线型方程的参数调整获得五组线型,独立分析了塔筒上下缘直线段、喉部以上线型、下缘倾角、喉部高度、整体半径对结构在多种荷载下受力性能的影响,并通过结构设计评价了各参数对塔筒材料用量的影响;同时考虑上述参数对结构基频和稳定性的影响,结合结构振型解释了子午线型对基频的影响机理。结果表明:子午线型参数对结构受力的影响主要表现在对自重作用下的环向轴力和风荷载效应的影响,对自重作用下的子午向轴力和温度效应几乎没有影响;塔筒下缘直线段长度较小时,对结构特性的影响并不明显;增加塔筒下缘倾角并降低喉部高度可以有效改善结构性能、降低塔筒配筋且增加结构基频;喉部以上线型越趋竖直线,塔筒的配筋和基频均有所增加;子午线型对塔筒配筋的影响主要体现在对子午向配筋的影响,而子午向配筋的变化完全来自风荷载作用下子午向轴力的变化,故在受力性能的子午线型因素分析时可仅关注子午线型对风荷载作用下子午向轴力的影响;除整体半径外,结构在自重和风荷载作用下的分支点稳定因子受子午线型的影响可以忽略。

燃烧室对4190船用柴油机燃烧及排放性能的影响

结合4190ZLC-2型船用柴油机电控化改造项目,应用AVL_FIRE专业软件,建立柴油机缸内高压循环的仿真模型,通过台架试验获得缸压曲线,验证模型的正确性。利用该模型研究燃烧室型式、结构参数对燃烧过程和排放浓度等的影响。结果表明:缩口燃烧室的排放性能最好;喉口直径较小时,NOx排放浓度低,但是碳烟排放浓度较高;凸台高度增大使得缸内高温区面积减小,缸内最高温度增大,凸台高度越小,NOx排放浓度越高,但碳烟排放浓度较低;随着凹坑半径增大,缸内最高温度和压力逐渐增大,排放浓度也会受到很大影响。

燃烧室结构与喷油策略对天然气-柴油反应活性控制压燃发动机的影响研究

为优化反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)发动机的燃烧室结构与喷油策略,基于CONVERGE数值模拟研究了挤流区高度、喉口半径与喷雾夹角对75%负荷工况下天然气—柴油RCCI发动机着火特性、燃烧特性及排放特性的影响。结果表明:增大挤流区高度可促进燃油雾化进程,有助于燃油充分燃烧,挤流区高度过大将削弱反应活性分层,降低缸内温度,增加碳烟排放量。对所研究机型而言,最优挤流区高度为6.56 mm。增大喉口半径可延长燃油喷雾进程,增加碳烟排放量,减少NO_(x)排放量,喉口半径过大会引起缸压峰值升高,NO_(x)排放量增加,对所研究机型而言,最优喉口半径为73.29 mm。随喷雾夹角的增大,燃油分布自凹坑区域上移至挤流区域,缸压峰值降低,NO_(x)排放量减少,碳烟排放量增加。

虹吸管排气设备适用条件探讨

探讨了虹吸管利用文氏管及自动排气阀排气的可行性。对文氏管排气的适用条件进行了分析计算,提出了设计计算的基本原则;对自动排气阀不能用于虹吸管排气的理由进行了分析。

汽轮机隔板汽道面积自动检测技术的研究与应用

深入研究了汽轮机隔板汽道喉宽及汽道高度自动测量方法,研制出自动检测隔板喉宽的数显塞尺及汽道数显高度尺,并实现数据自动传输,经过反复试验验证,效果明显,并已成功应用在隔板汽道面积测量上。

立式泵肘形进水流道喉部高度对性能的影响

为保证水流进入弯道时的流态良好,肘形进水流道进口段末端断面的高度通常较小,被称为"喉部"。基于CFD数值模拟进行方案设计和建模计算,对流道喉部断面的高度定量分析,对各方案的内部流态和泵系统性能进行研究。结果表明,喉部高度大的方案进入弯道的流速慢,水力损失小,但流速变化快,分布不均匀;高度小的方案进入弯道流速快,水力损失大,但流速变化慢,流道出口流速均匀性好;文中喉部高度的最优方案为0.8倍叶轮直径,此方案的泵系统效率在340L/s达到79.08%。

汽轮机首级静叶面积对机组性能的影响与改造

汽轮机首级静叶面积设计偏大是机组实际运行经济性较差的主要原因之一。根据《工程热力学》理论,分析蒸汽在汽轮机中的热力过程,阐述了汽轮机首级静叶面积的改造方案:(1)对首级静叶栅汽道实施部分堵塞;(2)通过热控或就地关闭最后1个开启的调节阀油路,使其在机组运行中不再开启;(3)合理降低叶栅高度或缩小叶栅汽道喉径以缩小汽轮机首级静叶面积。采用方案(3)对某台亚临界300MW汽轮机改造后,其原设计调节级喷嘴名义面积由245.3cm2降为190cm2,240MW工况相对300MW工况的发电煤耗率相对下降了6.4g/(kW·h),节能效果显著。

储层毛细管压力曲线在东海油气储量计算中的应用

本文阐述了利用储层毛细管压力曲线计算含油炮和度的方法,该方法在东海油气储量计算中取得良好的结果。

凝汽器布置方案的优化与分析

为了降低循环水泵扬程,对厂坪标高较高的机组,常需增加凝汽器的喉部高度。对凝汽器的低位布置方案和全地上布置方案进行了比较,分析了喉部高度对凝汽器性能的影响。研究结果表明,采用低位布置方案的喉部结构强度能够得到有效保证,但扩散角过小,压力损失有所增加,不便于抽汽管的空间布置。采用全地上布置方案,扩散角增大,喉部的压损减少,抽汽管的空间布置较易,但低压加热器及减温减压装置的布置空间有限。

亚声速进气道设计敏感参数仿真分析

对不同气动布局的两种亚声速进气道建模,并针对两种进气道的敏感参数进行分析。通过对背部双发布局飞机进气道的隔道高度和喉道设计马赫数参数的研究可知,隔道高度增大或者喉道设计马赫数减小,使得进气道出口总压恢复系数增大,增量约0.5%。而对背部单发复杂形状进口(M型进口)布局飞机进气道的喉道形状研究显示,喉道形状越接近进口形状,进气道性能越好,较其他喉道形状进气道,M型喉道进气道出口总压恢复系数最高,最大增量约为1.5%。