流体机械

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门晓苏, 张卫义, 赵杰, 袁伟

流体机械. 2017, 45(12): 1-7,12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.001

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以平面波理论为基础，给定符合往复式压缩机气缸启闭规律的边界条件，建立压缩机管路系统气流压力脉动计算模型。搭建压缩机管路气流压力脉动试验测试平台，测量得到实际气流压力脉动值，并与计算结果进行对比，误差仅在10%左右，验证了计算模型的正确性。针对实际工程案例，应用气流压力脉动计算模型，分析讨论了压缩机排气缓冲罐直径、排气口到缓冲罐连接管长度两因素，对管道内气流压力脉动大小的影响规律。结果表明，缓冲罐容积是引起气流压力脉动的主要因素，缓冲罐的容积越大气流压力脉动幅值越小；排气口到缓冲罐连接管道越长，气流压力脉动越剧烈。

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超高速涡轮用超音速喷嘴流出系数的试验研究

郭超, 郝小龙, 王学

流体机械. 2017, 45(12): 8-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.002

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超音速喷嘴作为重要的能量转换装置，其主要功用是将高压气体的焓降转变为气流的动能，对于特定结构类型喷嘴，当喷嘴前后压力比达到或超过某一临界值时喷嘴的流通能力达到最大值，并被喉部面积所限制，由于气体在喷嘴中流动的复杂性，喷嘴实际的流通能力与理论设计值总有一定的差别，将喷嘴实际通过质量流量与理论质量流量的比值称作喷嘴流出系数，本文通过对某产品中应用的3种结构类型喷嘴进行空气流通试验测量，得出在喉部等效面积相同情况下3种喷嘴流出系数的差别，并为后续设计及分析计算提供试验依据。

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内嵌小锥结构固液分离旋流器磨蚀的数值模拟

卢梦媚, 蒋明虎, 赵立新, 王皓

流体机械. 2017, 45(12): 13-17. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.003

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为提高旋流器耐磨性能，延长旋流器使用寿命，提出了一种新型旋流分离器。基于CFD，应用ANSYS软件中RSM模型和DPM模型，对其壁面磨损及内嵌小锥磨损进行模拟研究，并和普通旋流器做了对比分析。模拟结果表明：对于内嵌小锥结构固液分离旋流器，由于内嵌小锥的设计，不仅磨损程度大幅度降低，磨损范围也明显减小，体现出内嵌小锥结构固液分离旋流器具有重要的工程实用价值。

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冰箱压缩机活塞运动的模拟仿真分析

李顺, 蔺绍江, 戴竞雄, 何国庚

流体机械. 2017, 45(12): 18-21,26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.004

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以LJ63XZ系列冰箱压缩机的曲轴连杆活塞机构作为研究对象，开展了压缩机的曲轴连杆活塞机构的运动模拟仿真分析，采用SolidWorks软件建立了曲轴连杆活塞的三维模型，利用MATLAB软件绘制了活塞的位移、速度和加速度曲线。活塞运动分析结果表明，活塞运动到上止点处的加速度达到最大值。从而导致活塞端面在其上止点时所受压强较大，此时，传递到连杆和曲轴的应力达到极值，因此在活塞运动到上止点会面临较大的应力和磨损工况。

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排盐泵热流固耦合特性分析

王勇, 李雨, 罗凯凯, 严骏, 陈杰, 唐晓晨

流体机械. 2017, 45(12): 22-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.005

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为获得排盐泵实际工作状态下的结构强度，对泵内部全流场进行多工况定常数值模拟，并基于Workbench平台对泵转动部件进行了单向流固热耦合计算，得到了不同工况下转动部件的温度场、最大等效应力以及应变分布。结果表明，在排盐泵运行中，诱导轮处温度最高，且各工况下最高温度均出现在诱导轮叶片上；排盐泵最大等效应力出现在叶轮出口后盖板与叶片背面交接位置处，且小于自身材料的抗拉强度；在排盐泵叶轮上应变分布比较均匀，呈现中心对称分布，相同半径上的变形值基本相同，但是叶轮出口处，两叶片之间部分盖板的位移量大于相同半径的其他位置。

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基于气动反问题的扩压叶栅优化设计

姜俊锋, 陈榴, 胡磊, 戴韧

流体机械. 2017, 45(12): 27-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.006

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采用扩压叶栅气动反问题的方法，通过选择较优的叶型表面压力系数分布，经过有限步数的叶型修正，获得对应气动目标的新叶型。结果表明：采用Head边界层厚度计算方法，并结合试验设计方法求解出较优的压力系数分布具有可行性。本文采用"弹性模型"修改叶型的方法，设计出了满足要求的叶型，表明该叶型修改方法是成功的，同时表明本文建立的反问题求解程序不仅求解速度快，而且具有较好的实用性以及可靠性。

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基于约束满足和范例推理的机械密封的绿色设计

孙伟, 孙见君, 陈卫, 佘宝秋

流体机械. 2017, 45(12): 33-37,44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.007

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根据绿色设计的优点，在分析约束满足问题、范例推理优化算法与绿色设计相似点的基础上，将绿色设计应用到机械密封系统设计之中。通过具体示例，对绿色设计方法与流程进行应用与评价。结果显示，该设计流程与优化算法能够实现环保、节能和经济高效统一，具有推广价值。

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一种燃驱压缩机组效率的评价方法

刘子晓, 梁伟, 林扬, 李安, 薛继旭, 杨美芝

流体机械. 2017, 45(12): 38-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.008

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为了优化提升燃驱压缩机组的工作效率，通过对国内某天然气储气库燃驱压缩机组的效率优化研究，在现有标准的基础上，建立了基于经验公式的燃驱压缩机组效率模型。通过分析评价不同压力、温度等条件下一些关键参数的计算方法，得出了关键参数对压缩机效率的影响及优化的措施和方法，使效率评价方法更加精确、高效，为燃驱压缩机组的工作效率评价及优化研究提供借鉴。

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电磁调节阀结构参数的确定

苏乾益, 赵雪, 吴薇

流体机械. 2017, 45(12): 45-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.009

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主要讲述了如何通过数学计算的方法来确定电磁调节阀的结构参数。通过对阀芯组件在电磁调节阀中的受力分析，建立了阀芯的力学运动方程，并且对该方程作了详细的分析，从中得出阀芯组件在电磁调节阀中的运动规律。根据流体力学的理论知识，推导出阀口孔径d的计算公式，结合阀芯组件在电磁调节阀中的运动规律，从而推导出磁间隙L确定的方法。通过建立线圈的数学模型，并利用该模型对线圈参数进行设计计算，根据计算结果来确定合适的线圈参数。本文所述的电磁调节阀结构参数的确定方法不但能够为电磁调节阀的结构设计提供理论依据，而且能够为解决生产实际问题提供理论指导。

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对称半螺旋形吸水室对多级离心泵汽蚀性能的影响研究

秦武, 陈芳芳, 罗瑞祥, 李志鹏

流体机械. 2017, 45(12): 50-54,84. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.010

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为提高环形吸水室的节段式多级离心泵的抗汽蚀性能，采用对称分布的半螺旋结构对环形吸水室进行水力优化，并对优化前后的多级离心泵进行数值计算和流场分析，最后进行汽蚀试验验证。研究结果表明，优化后的环形吸水室的流场结构有了较明显的改善，增大了首级叶轮叶片入口边的压强，提高了泵的抗汽蚀性能。经汽蚀试验验证，泵的汽蚀性能完全达到设计要求。

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多元高分子复合材料在密封产品中的应用现状

李振环, 杨家义, 刘杰, 刘铭杰, 刘晖, 朱斌, 郑华婷

流体机械. 2017, 45(12): 55-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.011

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介绍了合肥通用机械研究院研制的多元高分子复合材料在密封产品中的应用现状，并列举出其在通用机械、煤气化炉、多晶硅还原炉及旋转接头中的应用案例。工程应用表明，该材料具有高强度、低磨损和长寿命等优良的综合性能。同时也简述了特殊工况下的密封失效案例。为了适应创新产品的技术发展要求，提出了协同智能制造的展望。

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夏热冬暖地区空气源热泵与太阳能复合热水系统试验研究

王宇, 由世俊, 孙颖楷, 李志强

流体机械. 2017, 45(12): 58-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.012

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在典型夏热冬暖地区搭建了空气源热泵与太阳能复合热水供应试验系统，设定了用水时间表，以每天8：00至18：00为测试周期进行测试研究。结果表明：测试周期内供应不低于40℃热水390 L以上时，日累计辐照量<5 MJ/m²条件下，日集热效率多处于10%以下，热泵单元基本上承担全部的用水制热量，能效系数在4.4以上；日累计辐照量>7.5MJ/m²条件下，日集热效率多处于30%~50%，相对于热泵单独运行的条件可将能效提高10%~70%；系统运行的综合能效随着太阳能集热单元集热效果提升而增大，日照充足条件下系统综合能效可达10以上。

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LNG蓄能换热器的优化设计与试验分析

李健, 赵钟波, 张恒, 葛鹰, 陆建

流体机械. 2017, 45(12): 63-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.013

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液化天然气（LNG）只有在汽化后才能被充分利用，在汽化过程中会释放大量的冷能，本文设计了一种具有蓄能腔的蓄能换热器来利用这些冷能，利用ICEPAK仿真软件对其进行热仿真分析，探究其换热及蓄能性能。同时，本文优化设计了工艺流程，使质量流量为30 kg/h的LNG能够满足3 kW的空调连续工作1.5 h，由此，蓄能换热器将LNG冷能的储存和转换集中在同一个设备内，提高了冷能利用率。

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串—并联干式风机盘管加独立新风空调系统性能的研究

陈华, 段鼎立, 吴爱侠

流体机械. 2017, 45(12): 68-72,67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.014

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对串、并联干式风机盘管加独立新风空调系统进行试验研究，通过改变室外工况及室内负荷显热比探究串联和并联系统运行特性以及对室内温湿度的影响。结果表明：对串联系统而言，显热比SHR=0.85时，该空调系统对室内温度及相对湿度均控制在舒适性范围，且维持稳定；SHR=0.75时，新风机组的除湿能力无法满足室内除湿要求。对并联系统而言，室内显热比的改变对室内温湿度的影响较大；负荷率对室内温湿度的影响不大，分别相差约0.2~0.4℃、1%~2%；且显热比对室内温湿度的影响随着负荷率的增加而增大。

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印刷电路板式换热器传热与流动研究进展

于改革, 陈永东, 李雪, 吴晓红

流体机械. 2017, 45(12): 73-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.015

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印刷电路板式换热器是适用于高温高压等苛刻条件的高效紧凑式换热器，在新一代核电、光热发电、氢能领域呈现出潜在应用前景。本文综述了国内外印刷电路板式换热器传热与流动数值模拟研究、试验研究，列出并对比了相关研究中得到的传热与流动准则方程。指出了目前印刷电路板式换热器数值模拟局限于设定恒定边界条件，单层通道传热与流动的试验局限于低雷诺数范围，样机传热与流动试验局限于单相工质。展望了印刷电路板式换热器传热与流动进一步研究方向。

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国标允差对水冷式冷水机组性能影响的研究

包继虎, 曹晨, 李同彪, 赵宗彬, 谢鸿玺, 刘辉

流体机械. 2017, 45(12): 80-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2017.12.016

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基于液体载冷剂法，分析了水冷式冷水机组进出水温度和水流量允差在GB/T 18430.1-2007范围内变动对机组性能测试结果的影响，研究发现：冷媒水出水温度正偏差和冷却水进水温度负偏差均会强化机组的制冷量，冷媒水出水温度负偏差和冷却水进水温度正偏差均会弱化机组的制冷量。基于GB/T 18430.1-2007的允差条件，可能会导致对水冷式冷水机组制冷量的不合理判定。研究成果能够为准确测定水冷式冷水机组的性能、冷水机组国家标准和能效标准的修订提供指导，同时也为设计高精度的试验台提供理论依据。

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2017年, 第45卷, 第12期　
刊出日期：2020-03-04

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