流体机械

　　流体机械最新期刊目录

浮动式口环几何尺寸对离心泵性能的影响————作者：杨飞翔;吴宏飞;赖晓锋;王妙云;李雪梅;

摘要：为了研究浮动式口环几何尺寸对离心泵扬程和效率的影响，针对ZM65-40-125离心泵，在试验泵上安装5种不同尺寸的浮动式口环，当浮动式口环间隙长度相同、改变口环间隙宽度（0.06,0.12,0.24 mm），浮动式口环间隙宽度相同、改变口环间隙长度（3,5,7 mm）时，对比分析了泵的流量和扬程的变化；同时计算口环处理论泄漏流量，并与测试数据进行对比。结果表明，随着浮动式口环间隙宽度增大，泵的扬程...

补气增焓低温热泵热水器制热性能试验研究————作者：林江男;曹浩宁;张振亚;金听祥;李改莲;

摘要：针对空气源热泵低温制热衰减问题，搭建带闪发器的补气增焓实验台，研究补气过热条件下中间支路制冷剂压力与过热度等参数对系统性能的影响。结果表明，中间补气制冷剂流量和状态是关键因素；补气压力上升时，过热度降低，制冷剂干度趋近于1；电子膨胀阀开度从10%增至40%时，最小运行工况下补气压力从1.48 MPa增大至1.79 MPa，低温运行工况下补气压力从1.01 MPa增大至1.71 MPa；补气增焓量和...

单螺杆压缩机非对称工作过程研究————作者：侯方勇;吴袁媛;张平;吴伟烽;

摘要：针对单螺杆压缩机工作过程的非对称性导致压缩机管路振动，从而产生较大噪声的问题，建立了单螺杆压缩机双侧全过程动态特性试验平台，研究了润滑液二次分配对工作过程的影响，对压缩机上、下两侧工作腔的排气和泄漏过程特征进行了分析。结果表明，6.77 m³/min单螺杆压缩机在转速1 800 r/min、排气压力900 kPa工况下，上、下两侧工作过程压差达到39 kPa；下侧排气压力比上...

绝缘栅双极型晶体管模块水冷板的优化设计方法研究————作者：胡静;张晓玉;

摘要：针对绝缘栅双极型晶体管（insulate-gate bipolar transistor,IGBT）模块功率密度增大，导致芯片内部关键区域温度不断升高的问题，建立IGBT与水冷板的流固耦合模型，提出了一种IGBT模块水冷板的优化设计方法，并通过有限元仿真和试验验证其有效性。基于IGBT模块的尺寸和发热功率特性，对3种不同尺寸（122 mm×61 mm×20 mm,122 mm×122 mm×20 ...

非稳态平行射流推力耦合特性研究————作者：贺小峰;黄贺文;刘俊宇;

摘要：为了研究非稳态平行射流推力耦合特性规律，建立了数值仿真模型，考察了射流速度函数、中心轴距和时间相位差对推力耦合特性的影响，并通过试验数据对模型进行了验证。结果表明，在中心轴距为1.5D(D为喷嘴直径)下，双喷嘴与单喷嘴射流的平均推力比值K随时间相位差增大而增大（一个射流周期内），最大推力损失达到8.53%；在较大时间相位差时出现K>1，即耦合推力呈现增强效应；最大推力增强仅为0.42%，单纯...

大轮毂比储气库压缩机模型级开发与分析————作者：么立新;裴威;程健;吉尚明;裴林;邰骁;孙永瑞;郭杨;

摘要：针对国产压缩机现有的常规轮毂比模型级无法满足七级两段方案的转子稳定性的要求，只能采用双缸设计的问题，提出了一种大轮毂比模型级。以双缸储气库压缩机中等轮毂比模型级为基础，结合正向设计方法，自动优化方法和试验方法，完成了大轮毂比模型级的设计开发。并对不同轮毂比模型级几何形状、宏观性能以及各部件的内部流场特性进行了对比分析，揭示了大轮毂比模型级的流动特性。研究表明，0.46大轮毂比模型级相比0.39轮毂...

槽型结构对液氧涡轮泵液封轮性能的影响————作者：钟磊;许开富;王凯;项乐;吴登昊;王晓晖;

摘要：为了提高液封轮的气液界面稳定性和低温空化特性，分析了不同槽型结构对液氧涡轮泵首级液封轮密封性能和低温空化特性的影响。结果表明，液封轮密封性能受槽型/叶片结构、流道导向设计（径向/后倾/后弯）及构型（叶片式/流道式）共同影响。径向叶片结构在实现低泄漏和低温升方面优势突出，是大多数工况的优选。较径向流道结构，径向叶片结构泄漏量降低96.3%，轴功率增加14.8%，封压功率比下降2%。后倾/后弯叶片结构...

齿轮泵用内啮合无干涉齿廓副设计新方法————作者：李云峰;

摘要：为简化齿轮泵用内啮合无干涉齿廓副设计的复杂性，提出了一种由无干涉主动齿廓直接得到复杂的无干涉从动齿廓设计新方法。以共轭距和传动角为设计参数，建立内共轭齿廓副的通用坐标方程，通过分析齿廓干涉和干涉处坐标异向变动关系，提出零坐标导数及无干涉最小啮合角创新方法，通过渐开线和直线齿廓设计进行了应用验证。结果表明，无量纲共轭距和传动角为重合度、啮合角和主动轮齿数的函数式，函数式可由主动齿廓的曲线类型确定；零...

基于多孔介质模型的流体密封机理研究进展————作者：李文庆;王照彤;田捍卫;莫延亮;周兆年;金志江;钱锦远;

摘要：多孔介质模型因其准确率高，在流体密封泄漏率计算研究中得到广泛应用。本文综述了多孔介质模型在静密封和动密封机理研究中的应用，分析了各种多孔介质模型的建立方法及不同泄漏率计算方法的优缺点，并阐明未来多孔介质模型的发展方向。在静密封机理研究中，分析了基于逾渗栅格模型、统计学接触模型及毛细管束模型的多孔介质模型建立方法，并对比了Darcy方程、N-S方程和Hagen-Poiseuille方程在泄漏率计算中...

催化裂化装置旋风分离器磨损分析及防控————作者：余兵;周俊锋;许根富;陈凡;秦仔祥;蒋诚航;刘延雷;金浩哲;

摘要：针对某催化裂化装置旋风分离器的磨损问题，构建气固两相冲蚀数理模型，采用数值模拟技术还原典型工况下分离器内速度场、磨损率等流动参数的分布特征；结合现场失效案例，分析冲蚀磨损形成机制并提出防控方案。结果表明，旋风分离器内部流场呈现外层下行、内层上行的双层旋转流动结构，壁面减薄主要由切削磨损和变形磨损共同作用所致；硅粉颗粒在旋风分离器顶部以低角度持续碰撞，导致该区域磨损最为严重，磨损率达6.02×10<...

基于逆响应面的核电阀门管系三维模型虚实映射方法研究————作者：薛睿渊;孟晓桥;吴如荣;张希恒;张永楠;

摘要：为了提高核电阀门管系三维有限元模型修正的效率和精度，确保分析结果的准确性，提出一种基于逆响应面模型的三维有限元模型修正（FEMU）技术。通过径向基函数-反向传播神经网络拟合阀门管系共振频率、反共振频率与结构参数直接映射的逆响应面模型，以实测频率为输入求解修正参数，解决了三维有限元模型振动控制方程建模难度大、智能优化算法计算结果不确定、修正过程反复迭代效率低的问题。以某实际阀门管系为例，对提出方法（...

管道风机应用于辅助排烟的噪声试验研究————作者：陈怡平;厉科斌;杨伟刚;闫嘉超;李斌;魏俊;

摘要：针对目前厨房排烟系统运行于高阻力环境时通风量不足的问题，提出将管道风机置于吸油烟机后端进行减阻。搭建了模拟高排烟阻力厨房环境的测试平台，研究了数款烟机所在排烟系统中串联管道风机辅助排烟的可行性，并基于此分析了当管网阻力过高导致排烟风量不满足11 m³/min经验要求的情况下，加装管道风机对系统的风量、噪声的影响。试验表明，所选管道风机采用恒转速2 800 r/min，使得所选...

活塞压缩机降噪技术及声振耦合路径研究————作者：李小仨;刘旺;韩占华;王乐;肖军;江用胜;

摘要：针对活塞式压缩机噪声超标问题，对压缩机进行一系列减振降噪试验，包括模态和振动测试，以及改变外围壳体的厚度和更换吸声材料，最终完成了噪声指标要求58.7 dB（A）[L_P≤60 dB（A）]。研究表明，低频振动（10～100 Hz）引起压缩机外壳噪声的辐射，边界条件的改变可以有效降低若干低频振动，振动传递路径决定噪声的辐射；在声源与隔声罩没有连接时，隔声罩能降低中高频段（500...

进气方式对离心压气机性能及流场影响的试验研究————作者：胡宗武;黄宁;赵洋;张洁;陈冠言;

摘要：为了研究进气方式对离心压气机性能及流场的影响，试验测试了离心压气机的性能，并采用粒子动态分析仪和粒子图像测速技术测量了压气机进口管路流场，分析了弯管进气对压气机压比、效率及进气均匀性的影响。结果表明，与直管进气相比，弯管进气时压气机在不同转速（60 000～100 000 r/min）下最高效率点的压比（-0.8%～-2.7%）和效率（-1.4%～-9.8%）均下降，且随转速的增加，性能下降幅度也...

基于响应面法的仿生鱼鳞离心泵减阻机理研究————作者：代翠;朱全章;曹晶剑;张义;董亮;

摘要：为了研究仿生鱼鳞离心泵的减阻机理，利用响应面法优化设计了仿生鱼鳞凹坑的结构参数，确定了减阻效果最佳时各结构参数的取值。研究发现，在不同工况下，仿生鱼鳞凹坑结构均能够改善离心泵的水力性能；且在额定工况下的提升最明显，相较于基础泵，扬程和效率分别提高了0.88 m和3.71个百分点，增效率为5.13%，减阻率为4.30%；仿生鱼鳞凹坑一方面增大了叶片工作面与内部流体的接触面积，改善了叶片壁面剪应力分布...

货舱水射流清洗机器人设计与应用研究————作者：巴胜富;王为周;李虎;李晓俊;刘祥杰;任启乐;庞雷;陈正文;王志强;

摘要：为了满足散货船货舱高效、安全的清洗需求，从四驱机器人力学特性分析出发，开展机器人关键部件设计。详细介绍了机器人通过货舱钝角壁面、反斜面爬行及越障等过程的力和力矩特性，构建了综合考虑转轮摩擦力和磁铁吸附力的力学平衡方程，结合现场实际工况进行机器人吸附能力分析验证，研制出一款携带自适应清洗机械臂的货舱水射流清洗机器人，并进行现场应用。结果表明，所研制的清洗机器人的安全系数达到1.98，机器人附壁能力优...

基于瞬态流场分析的小排量潜油螺杆泵的结构优化设计————作者：祖海英;付灵芝;叶卫东;刘永鹏;张维良;

摘要：针对小排量潜油螺杆泵因泄漏量大导致容积效率低的问题，以GLB-20型螺杆泵为研究对象，借助Ansys Fluent软件，基于用户自定义函数（UDF）和动网格技术构建流体仿真模型，对小排量潜油螺杆泵的瞬态与稳态流场进行模拟；探究偏心距、定子导程、间隙等结构参数对流场流速及泄漏量的影响规律，并通过试验验证优化结果，获得螺杆泵结构的最优设计方案。结果表明，螺杆泵运行时呈现显著的谐波变化特性，流量在单个周...

储气库压缩机组节能调控优化研究————作者：黄靓;刘忠;潘俞帆;罗金平;刘立军;朱安安;杜国栋;李华;杨喜良;

摘要：针对储气库压缩机组在非设计工况运行时功耗较高的问题，基于相似理论及压缩机组串并联规则合成储气库多压缩机组的总性能曲线，利用总性能曲线结合寻优算法研究了满足注气需求时调节转速对储气库多机组运行总功耗的影响，获得了储气库不同注气需求下机组运行总功率最小时的转速调节方案。同时研究了不同转速下流量与压比分配对机组总功耗的影响。结果表明，在该布置形式的多压缩机组中，不同调节方案的能耗相差可达3%～6%；当流...

变径管内流噪声特性及优化研究————作者：谈明高;王昊晨;刘厚林;吴登昊;吴江海;吴贤芳;

摘要：为探究变径管内流噪声特性，采用大涡模拟（LES）耦合Smagorinsky亚格子模型对变径管内流场进行非定常数值模拟，结合脉动压力分析管内声源强度分布，利用Lighthill声比拟理论提取声源，进而通过声学有限元方法计算变径管内声场，并通过试验对比验证数值计算方法的可靠性。以总声压级（OSPL）作为优化评判标准，采用双曲线结构对变径管进行结构优化。结果表明：该计算方法能有效预测管道内流噪声，与试验...

电动汽车CO₂/R1270混合工质热泵系统性能研究————作者：杨俊兰;张凯钰;

摘要：为研究CO₂/R1270混合工质电动汽车热泵系统的可行性，对混合工质进行热物性分析，建立了单级带回热器跨临界热泵系统模型，分析质量配比和不同运行参数对系统性能的影响。结果表明：CO₂/R1270混合工质最佳质量配比为0.96∶0.04，系统COP相较于单工质CO₂提升了13%，最优高压压力为8 MPa，降低了20%；系统制冷性能随着...

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