2018年, 第46卷, 第11期　
刊出日期：2019-12-23

  

• 全选
  |

试验研究
• Select
  往复压缩机气阀泄漏故障试验模拟与诊断分析

  舒悦, 张谦, 王乐, 谢传东, 王瑶, 孙旭

  流体机械. 2018, 46(11): 1-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  气阀是往复压缩机最容易出故障的部件，因高频开启关闭、受力情况复杂时常导致泄漏等故障的发生，对机组高效、稳定运行产生不利影响。针对往复压缩机气阀泄漏故障，通过建模仿真获得气阀泄漏理论数据，掌握故障早期特征变化规律；基于试验台故障模拟试验，融合压力、温度数据分析故障特征，验证理论仿真结论；最后提出了一种融合多参数实现气阀泄漏故障分析诊断方法。研究成果为实际往复压缩机故障报警限值的确定和自动诊断提供了支持。
• Select
  聚酰亚胺填充PTFE材料在涡旋压缩机齿顶密封条中的应用

  王建吉, 刘涛

  流体机械. 2018, 46(11): 8-13,7. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  涡旋压缩机齿顶密封条通常由于材料磨损而失效，为了提高密封条的使用寿命，拟将聚酰亚胺填充PTFE复合材料作为涡旋压缩机齿顶密封条材料，通过试验研究其可行性。以某型号涡旋压缩机作为算例，建立密封条受力的数学模型，分析密封条工作载荷的变化规律；根据涡旋压缩机实际运行参数，设计不同的试验条件，将填充PTFE与HT250配副，在MMU-10G端面磨损试验机上进行模拟试验，研究其摩擦学性能；并利用扫描电镜观察摩擦表面的磨痕和复合材料的转移情况。结果表明：当试验条件为200 N、1 000 r/min时，摩擦副摩擦系数最小，体积磨损率为3.328×10^-6；当温度超过120℃时，材料发生烧灼现象，磨损加剧。综合分析，在涡旋压缩机正常工作的条件下，将填充PTFE材料作为密封条原材料可有效地提高其使用寿命。
• Select
  带中心固棒的钟形溢流管旋流器数值模拟和试验研究

  刘培坤, 姜兰越, 杨兴华, 张悦刊, 徐庆芝

  流体机械. 2018, 46(11): 14-19,88. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对旋流器短路流造成的溢流跑粗问题，提出了一种中心带固棒的钟形溢流管旋流器，通过数值模拟对比分析了加设中心固棒前后旋流器内部流场以及空气柱形成过程的变化规律，并进行了PIV试验验证。结果表明，PIV试验与数值模拟结果吻合良好，验证了数值模拟结果的准确性。加设固棒后，旋流器径向速度梯度和压力梯度都增大，颗粒所受径向力增大，有利于颗粒的径向分离。旋流器外旋流轴向速度增大，内旋流轴向速度减小，同时零速包络面内迁，底流分流比增大。
设计计算
• Select
  采出液黏度对旋流器性能影响的数值模拟

  蒋明虎, 郑国兴, 王凤山, 魏纪德, 王志杰

  流体机械. 2018, 46(11): 20-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  井下两相旋流分离器能够适应井筒内空间狭小的操作工况，实现油水两相在井下快速分离，具有分离速度快、效率高、结构简单等优点，有效解决大量产出水无效循环的难题。对大庆油田采出液不同含聚浓度样本进行流变特性分析，基于计算流体动力学软件FLUENT，采用雷诺应力模型（RSM），模拟分析了采出液黏度变化对井下两相分离旋流器速度场（切向速度、轴向速度、径向速度）、压力损失和油水两相分离效率的影响。结果表明：含聚浓度300~1 100 mg/L采出液在旋流器内的表观黏度约为2.5~35 mPa·s，随黏度增加，切向速度降低，35 mPa·s时，其最大值降幅16%；黏度对分离效率影响较大，9 mPa·s时，油水分离效率急剧下降为47.9%。
• Select
  吸水室隔板对低比转速离心泵非定常特性影响

  王健, 严骏, 刘厚林, 邵昌, 王勇

  流体机械. 2018, 46(11): 28-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了研究离心泵吸水室内置隔板对低比速离心泵内部非定常特性的影响。采用数值模拟与试验研究相结合的方法，基于标准k-ε湍流模型和滑移网格模型，分别对吸水室有无内置隔板的低比转速离心泵进行三维全流场非定常数值计算，得到了不同工况下低比转速离心泵的外特性，并对叶轮径向力和轴向力的瞬态特性以及蜗壳流道内不同位置的压力脉动特性进行了分析。结果表明，采用吸水室内置隔板对外特性的影响不显著；无论吸水室有无内置隔板，低比转速离心泵蜗壳各断面压力和叶轮径向力均呈周期性波动，脉动频率为叶频。此外，径向力大小和方向时刻都在变化，且整体变化趋势基本呈六角星形分布；与无内置隔板相比，吸水室有内置隔板时蜗壳各断面压力脉动幅值均有所减弱，作用在叶轮上的径向力幅值减小，轴向力明显减小。研究结果可为低比转速离心泵的优化设计和稳定运行提供依据。
• Select
  大型并联立式屏蔽泵的轴系动力学分析

  郗文超, 赵晶, 郝国帅, 王世杰

  流体机械. 2018, 46(11): 34-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  立式屏蔽泵的轴系振动是影响屏蔽泵使用寿命的关键因素。以立式屏蔽泵为研究对象，在考虑了间隙环流、高温高压等影响因素后，建立了立式屏蔽泵轴系的三维模型，并通过有限单元法对其进行预应力分析和模态分析，得出了立式屏蔽泵在不同的轴向力作用下的最大变形点和最大受力点，并提取了模态分析的前6阶分析结果，计算了立式屏蔽泵的前6阶三维模态振型；以及通过立式屏蔽泵的前6阶三维模态振型，得出了前6阶振动时可能对立式屏蔽泵轴系的影响。以上的研究结果对立式屏蔽泵的设计和研究具有指导作用。
• Select
  二级波纹管截止阀用波纹管结构强度及疲劳可靠性研究

  李树勋, 张丽芳, 吕兴, 徐晓刚, 雒相垚

  流体机械. 2018, 46(11): 39-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为保障核二级波纹管截止阀的高安全可靠性，波纹管元件需实现阀杆密封处的零泄漏，其结构强度及疲劳寿命可靠性的研究就显得尤为重要。基于材料、结构及边界条件非线性理论，通过ANSYS Workbench有限元软件对核二级波纹管截止阀用U型波纹管在分别承受外压、拉压位移载荷及外压和拉压位移载荷共同作用下波纹管结构强度及疲劳可靠性问题进行分析，分别研究了波纹管的间隙和拉压位移对波纹管结构强度和疲劳寿命的影响。结果表明：较小的层间距应力值相对较小，疲劳寿命更高；拉压位移载荷对疲劳寿命的影响较大，使用过程中要严格控制；通过研究阀用波纹管的强度及疲劳可靠性为截止阀用波纹管的制造和使用提供了参考。
技术综述
• Select
  深海水力破拆工程的对策

  薛胜雄, 陈正文, 任启乐, 王永强, 操松林, 韩彩红, 张的

  流体机械. 2018, 46(11): 45-48,27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  深海沉船（装载油料和危险化学品液体）的应急处置方法首先是排出船载液体，即创造一个打捞前的安全条件。针对这一工程，提出了第一步采用水切割成套装备在水下船体外层切割一个1~2 m²的矩形或圆形大孔，继而在内层舱壁面上安装机械打孔、封堵、抽液专用装备。对于6 000 m深海进行水力破拆工程，提出了将全套装备沉入海底、由深海ROV提供动力及协同工作的作业方式，剖析了深海水力破拆成套装备的整体构想和作业目标，研究了前混合磨料水切割型式与工况参数，归纳了海底泵、混沙容器与切割头关键技术，设计了系列试验及其关键点。以上对策是研制深海切割工程装备的全过程实施方案。
应用技术
• Select
  基于LabVIEW的泵性能测试系统设计与开发

  董亮, 吴侃, 刘厚林, 代翠, 徐海良

  流体机械. 2018, 46(11): 49-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于LabVIEW虚拟仪器软件开发平台，将测试技术与虚拟仪器技术相结合，开发了集空载试验、性能试验、查询数据、Execl报表、数据库存储与管理等功能为一体的泵性能测试系统。从系统总体设计、硬件设计以及测试软件设计三方面进行详细阐述，并通过与相关性能测试系统进行试验数据比较，验证了系统测试精度。所开发的测试系统设备成本低，自动化程度高，交互性能好，开放性和拓展性优异，维护与更新换代方便，还可用于全天候监测与记录泵的各项性能参数，提供检测出故障的契机，从而为大幅提高泵运行的可靠性提供技术支撑。
• Select
  卧螺离心机在硫泡沫固液分离中的应用

  王保军, 李强, 徐健

  流体机械. 2018, 46(11): 57-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  主要介绍了卧螺离心机在硫泡沫固液分离中的应用。对硫泡沫的生产工艺、离心机的主要技术特点、影响离心机分离效果的因素、与板框压滤机相比所具有的优势等进行了详细阐述。
• Select
  缠绕式垫片压缩率的不确定度评定

  孔建, 詹玲, 何松, 王春燕, 鹿璐

  流体机械. 2018, 46(11): 60-63,44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  根据缠绕式垫片压缩率算法的数学模型，对带内外环型缠绕式垫片压缩率的不确定度进行了分析，讨论影响压缩率不确定度的主要因素，为改善测试结果精度提供了参考。
制冷空调
• Select
  双源复合热泵供暖系统的试验研究

  张娅玲, 蔡佳霖

  流体机械. 2018, 46(11): 64-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为降低建筑能耗和提升可再生能源的利用率，建立了双源复合热泵供暖系统的试验装置。通过试验，分析了采暖季不同天气工况下系统的运行情况。结果表明：系统运行连续、稳定，系统能够满足不同天气情况的建筑供暖需求；晴天测试日太阳能热泵供暖运行性能系数平均COP值为4.3，测试日空气源热泵供暖性能系数平均COP值为2.2，双源复合热泵供暖系统与单空气源热泵供暖相比具有明显的节能优势。
• Select
  带汽液分离腔的树状微通道热管运行性能研究

  胡伟强, 宋本哲, 王志强, 李伟, 张莹

  流体机械. 2018, 46(11): 68-73,59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  设计了一种超薄的新型闭环热管（BLHP），该热管蒸发器部分采用树状仿生微通道代替吸液芯，并在冷端嵌入汽液分离腔。着重研究了30%~70%充液率下BLHP的运行特性和启动特性。试验结果表明：BLHP运行方向为逆时针单向循环；BLHP存在启动温度阀值，不存在启动功率阈值，最低启动温度为36.5℃；充液率70%时热阻最低（低至0.12 K/W），启动时间最短（43 s）；汽液分离腔的"液池效应"具有稳定工质方向和加速启动的作用；热管中树状仿生微通道比并行通道具有更好的抗振荡特性。
• Select
  同心管束式空气型相变蓄热器换热影响因素分析

  黄凯良, 苌群鹏, 宋嘉森, 冯国会, 姜编, 刘康

  流体机械. 2018, 46(11): 74-78,56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了多种影响因素下的同心管束式空气型相变蓄热器蓄热性能，优化同心管束式空气型相变蓄热器的设计参数。以CFD软件为平台，从4个方面模拟了12组同心管束式空气型相变蓄热器的蓄热情况。结果表明：换热管管径为70 mm的蓄热器蓄热时间比65 mm的减少了3.2%，比60 mm的减少了31.8%；增大蓄热器入口空气流速会提高蓄热速率，但同时蓄热器的效率也会受到影响；换热管的间距和布置方式对蓄热器换热速率影响较大；相变材料的导热系数提高0.1W/（m·K），蓄热器节省约15%的蓄热时间。
• Select
  基于CFD的空调室内机的数值模拟

  李树云, 吴俊鸿, 高旭

  流体机械. 2018, 46(11): 79-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用CFD软件，对分体式空调室内机的内部流场进行数值模拟，研究进口尺寸、面板与换热器间隙以及风道吸气角与空调风量的关系，从中寻找出各参数与空调风量的变化规律，该结果对今后空调的结构设计具有一定的指导意义。
• Select
  家用冰箱能耗优化的研究

  李健, 刘锐, 徐军, 焦凯

  流体机械. 2018, 46(11): 84-88. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.11.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  冰箱的运行时间比是影响冰箱能耗的一个重要因素。通过理论建模与试验测试方法研究了影响家用冰箱冷冻室的运行时间比的参数。选择蒸发温度和气体流速作为研究参数，试验在这些参数可被控制的装置中进行。根据冰箱能耗测试标准，冷冻室内装有冷冻负载试验包。建立了一个简单的数学模型，根据其输入参数计算出冷冻室的运行时间比。使用这种模型也可以计算具有冷藏室和冷冻室的双门冰箱的总能耗。将试验结果与由数学模型得出的结果进行比较和验证，表明了所选参数对冰箱总能耗的影响。