2018年, 第46卷, 第3期　
刊出日期：2020-02-10

  

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试验研究
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  滤材结构参数对过滤器过滤效率的影响

  卜海鹏, 杨洪兴, 李宪莉, 王刚, 吕建, 崔斌焱

  流体机械. 2018, 46(3): 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.001

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  采用聚丙烯为过滤材料，通过改变褶皱过滤器的褶深度和褶间距，对褶皱过滤器的过滤效率和阻力进行测试，研究褶皱过滤器的结构与其过滤效率和阻力之间的关系。试验结果表明，在褶皱过滤器褶深度一定的情况下，褶间距为3.5mm的过滤效率均大于褶间距为2和5 mm的过滤效率。当褶深度为46 mm时，过滤效率较高（大于0.5 μm颗粒物的过滤效率均达到90%），其阻力比褶深为72 mm阻力低（最大阻力低32%）。因此，当褶皱过滤器选择褶间距为3.5 mm，褶深度为46 mm时，褶皱过滤器的过滤性能最佳。
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  往复压缩机网状阀阀片运动规律及应力分析

  郑诏星, 王磊, 江志农, 王瑶, 张进杰

  流体机械. 2018, 46(3): 7-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.002

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  气阀作为往复压缩机的关键部件，其故障率一直以来都排在首位，阀片运动规律的优劣直接影响气阀的使用寿命，故研究阀片的运动特性就显得特别重要。根据网状进气阀的结构建立了数学模型和实体模型，采用MATLAB和ANSYS/LS-DYNA软件对阀片动作过程进行了模拟，又用传感器对网状阀的阀片位移进行了实际测量。通过对仿真与试验结果的分析比对，得出了阀片在不同气阀弹簧刚度及不同转速下的动作响应特性，并分析出了振颤应力与撞击应力对阀片寿命的影响。
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  不同压力下前混合磨料射流切割CFRP的试验研究

  陈海宾, 苗思忠, 张洋凯, 李长鹏

  流体机械. 2018, 46(3): 13-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.003

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  通过介绍前混合磨料水射流系统组成及工作原理，利用两相流对磨料粒子的受力情况进行了探讨，建立磨料射流微粒冲蚀切割材料的微观过程模型。在对碳纤维复合材料（CFRP）切割试验的基础上，通过调整前混合磨料射流系统的压力，可以提高碳纤维复合材料的切割效率并获得良好的切割效果。
设计计算
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  含间隙的往复式压缩机变工况动力学分析研究

  江志农, 马振涛, 周超, 张进杰

  流体机械. 2018, 46(3): 17-22. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.004

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  以含有间隙运动副的往复式压缩机为研究对象，利用RecurDyn软件的碰撞函数，建立带有十字头销间隙的压缩机传动机构动力学模型，根据往复式压缩机热力学方程，借助MATLAB模拟出无级气量调节下的动态气体力。考虑不同间隙幅值和多种工作负荷的因素，研究机组在无级气量调节系统作用下的动力学特性。仿真结果表明，间隙接触副对压缩机传动机构的动力学性能有显著影响，为传动机构的设计提供依据。针对气量调节下的机组，分析变工况给传动机构带来的一系列影响，为无级气量调节系统的研究提供实际参考价值。
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  涡轮增压器压气机流场仿真分析

  刘思蓉, 王强, 任洋, 张可, 靳嵘

  流体机械. 2018, 46(3): 23-27,12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.005

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  以涡轮增压器离心压气机为研究对象，通过模拟不同工况下发动机工作时涡轮增压器的压气机实际流通特性，分析了压气机内部流场随转速和叶顶间隙的变化规律。在ICEM中建立结构化网格，针对不同转速和不同叶顶间隙采用SST双方程湍流模型，对离心压气机内部流场进行数值模拟。结果表明，随着转速的增加，气体的流动状态变差，低压区范围扩大，出现明显的漩涡，气体不能充分地流动发展；随着叶顶间隙尺寸的减小，流动损失减小，压气机做功能力增大。
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  缓闭式空气阀口径和孔口面积比对停泵水锤防护的影响

  徐放, 李志鹏, 李豪, 王东福, 廖志芳, 王荣辉

  流体机械. 2018, 46(3): 28-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.006

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  针对输水工程中因空气阀型式、口径选取不合适，而导致事故工况时管道塌陷和爆管等问题，对传统空气阀数学模型进行改进，建立了缓闭式空气阀数学模型。根据水锤理论和特征线法，结合消除负压需要的进气量与水柱弥合时的速度，得出了缓闭式空气阀进排气口径的计算公式。通过Hammer软件，对西南某长距离、多起伏输水工程进行停泵水锤模拟，结果表明，缓闭式空气阀的防护效果与口径、进排气面积比有关，并且验证了缓闭式空气阀进排气口径计算公式的适用性。研究内容可为输水工程中缓闭式空气阀口径和孔口面积比的选取提供依据。
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  基于ANSYS的高速动车组牵引风机的设计研究

  刘梦安, 谭发程, 颜建田

  流体机械. 2018, 46(3): 34-36,6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.007

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  牵引电机是高速动车组的动力之源，牵引风机是为其强迫冷却通风，属于整个牵引系统的关键部件。采用ANSYS流体计算软件对该牵引风机完成气动方案设计，同时利用ANSYS Workbench结构强度分析软件对其结构进行合理的设计和分析，最后结合型式试验手段对风机的各项性能进行了验证，使其各项技术指标达到国外同类风机的水准，成功实现了该类牵引风机的国产化、系列化和批量化。
标准规范
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  往复压缩机故障诊断方法研究概述

  张谦, 舒悦, 王乐, 谢传东

  流体机械. 2018, 46(3): 37-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.008

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  介绍了往复压缩机故障诊断技术领域的相关技术，叙述了往复压缩机故障诊断技术的研究现状。结合往复压缩机常见故障类型，总结了典型故障模式的模拟试验方法；介绍了往复压缩机一些常用的故障诊断方法和信号分析技术；最后总结了往复压缩机故障诊断技术研究存在的问题及未来的发展方向。
应用技术
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  电动阀门手动操作的常见问题及其解决措施

  王景军

  流体机械. 2018, 46(3): 42-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.009

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  介绍了阀门电动装置手动机构的型式和特点，对电动阀门手动操作的常见问题进行了归纳、分析并提出相应的处理方法。强调了阀门电动装置手动机构正确使用的重要性，并就规范电动装置手动机构的相关技术参数提出建设性意见。其内容对电动阀门产品的维护使用具有一定参考价值。
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  5500 m³高炉配备鼓风机的扩容升级设计

  梁高林, 吴礼云, 凌晨, 刘爱军, 高剑波

  流体机械. 2018, 46(3): 47-51,16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.010

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  对大型鼓风机升级改造的技术难点进行了系统分析，重新设计了新型动、静叶片，优化了级数以及级间的关联影响，保证了合理的叶尖马赫数和叶片规格，最大化地利用了原有设备。采用人工神经网络与数值优化算法相结合的理论进行流场优化，解决了关键难点问题，确保改造后的风机满足高炉大风量、高压力的送风要求，节约了购置新机的大量资金投入。
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  高速高压间隙密封试验台设计方法研究与实践

  范宗敏, 余陵, 蔡文祥

  流体机械. 2018, 46(3): 52-55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.011

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  对高压、高转速旋转条件下的间隙密封特性的试验方法进行理论分析，设计一种可对高压、高转速条件下的黏性流体在微小间隙中泄漏特性进行系统测量的综合性试验平台，并利用该试验平台系统研究密封柱直径、密封柱长度、密封间隙、密封腔压力、转动速度及润滑油黏度的影响。试验结果表明各项参数对泄漏量会产生不同程度的影响，且在不超过规定泄漏量的前提下，间隙密封是一种有效的密封方式，该试验台为高速旋转系统密封方式设计和改进提供了可靠的试验手段与方法。
制冷空调
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  R22、R410A、R32制冷系统性能的比较与少量吸气带液循环的应用

  何俊, 陶乐仁, 虞中旸

  流体机械. 2018, 46(3): 56-61,41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.012

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  总结了R22、R410A以及R32的大量文献并分别比较了三者的循环性能，其中针对在我国广泛推广的R32制冷剂所面临的排气温度过高的问题做了综述，并由此搭建了以R32做制冷剂的变频滚动转子式水冷机组实验台，利用AHRI标准空调工况设计试验，旨在降低压缩机排气温度的同时，亦到达系统高性能系数。研究结果表明：（1）相比于R410A制冷剂，在我国成本更低、系统循环性能更优的R32将作为R22的长期替代制冷剂来进行更加广泛而深入的研究。（2）AHRI标准空调工况下，R32的COP变化速率最佳，排气温度最高，且R410A与R22分别只占R32排气温度的36.3%与55%，但可通过不增加成本的湿压缩方法大幅降低R32的排气温度。（3）本文所建立的R32转子式制冷系统实验台可通过控制压缩机吸气口干度的方式来解决压缩机排气温度过高的问题，同时通过大量试验数据能够得出最佳吸气带液量以优化系统性能。
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  夏热冬暖地区太阳能-空气源热泵复合热水系统试验研究

  许卫龙, 郭春梅, 王宇, 孙颖楷, 李志强

  流体机械. 2018, 46(3): 62-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.013

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  构建了一种并联式太阳能-空气源热泵复合热水系统，利用此系统对夏热冬暖的广州地区冬季热辐照强度高、中、低3种工况进行试验测试。针对低层建筑用户热水需求，模拟用户热水使用情况进行分时段放热水试验研究。试验结果表明：在用户热水实际需求的条件下，空气源热泵需提供的热量要大于太阳能系统所提供的热量，尤其在太阳能辐照度较低或者无太阳辐照时。3种工况下的太阳能日保证率分别为28.22%、11.2%、0，热泵机组日平均COP分别为5.17，5.48，5.1，复合系统平均COP分别为6.47，5.9，5.03。系统能在不同工况下充分耦合各种工作模式，高效、稳定地在冬季满足热水需求，而在太阳能热辐射情况下，复合系统COP较热泵COP显著提高。
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  驻波型热声制冷机板叠温度分布的研究

  汪建新, 李东, 阚小美, 孟楠

  流体机械. 2018, 46(3): 68-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.014

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  基于驻波线性小振幅声场，从理论上分析了驻波声场板叠上温度分布，并用流体软件Fluent对板叠温度进行模拟仿真，由理论和仿真可知，驻波声场中板叠可以形成温度梯度而且无限长板叠上会形成高温低温交替出现的温度梯度。
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  基于替代制冷剂的滚动转子式压缩机热力性能仿真研究

  袁旭东, 胡继孙, 贾磊, 许敬德, 杨坤, 王智文, 宋有强

  流体机械. 2018, 46(3): 72-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.015

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  建立了基于电机效率随负载、频率变化和高低压侧、环境、电机之间换热的滚动转子式压缩机热力学稳态仿真模型，且与试验有较好吻合，进而对比研究了基于传统制冷剂R22和替代制冷剂R32、R290、R410A和R407C的滚动转子式压缩机。在一定工况范围内，分析了蒸发温度、冷凝温度对压缩机的性能影响。在相同的理论容积输气量、吸气过热度和工况下的对比研究表明：R32质量流量略大于R22而R290的最小；功率、排气温度、制冷量最大的是R32而最小的是R290，R32排气温度相比R22增加9.0~33.5℃，R290制冷量相比R22降幅13.1%~18.9%；R32的性能系数COP相比R22降幅0.2%~4.3%，R290的COP相比R22降幅2.0%~7.3%但相比R410A增幅0.2%~8.5%。
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  基于EN14825标准规定下的房间空调器季节能效计算方法解析及变频空调器性能设计方法探讨

  汪东明, 鲁益军

  流体机械. 2018, 46(3): 78-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.016

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  对EN14825-2016房间空调器关于SEER/SCOP的计算方法进行了解析；对家用房间空调器在欧盟能效标准约束条件下的性能设计方法进行了探讨。欧盟房间空调器的制冷SEER与制热SCOP测试时，重点关注测试B点工况的能力能效。在测试制冷模式与制热模式下的B、C、D各工况点时，要根据变频空调功率分布特征，调整风机转速，制冷系统的节流机构参数，使能力能效达到最优。在进行D点工况测试时，应适当调高压缩机的回转速度，避免压缩机在低频运行区段造成的高功耗，从而影响SEER与SCOP。
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  两级转轮除湿空调系统性能的试验研究

  侯小兵, 邹同华, 代咪咪

  流体机械. 2018, 46(3): 84-88,77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-0329.2018.03.017

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  采用正交试验方法研究各因素对两级转轮除湿空调系统送风温度、除湿量和制冷量的影响。试验条件为新风温度27~33℃，新风相对湿度50%~70%，再生风入口55~75℃，再生风相对湿度9%，冷热水泵的变频器设置为50 Hz。结果表明：各因素对送风温度影响主次排序为：新风入口相对湿度 > 新风入口温度 > 再生风入口温度。各因素对除湿量影响主次排序为：新风入口温度>新风入口相对湿度>再生风入口温度。各因素对制冷量影响主次排序为：新风入口温度 > 再生风入口温度 > 新风入口相对湿度。