流体机械

　　流体机械最新期刊目录

闭式食品冷藏柜内送风方式的优化设计研究————作者：张天娇;王渭清;张华;刘业凤;豆斌林;赵博寒;

摘要：为了解决食品冷藏柜中普遍存在的温度分布不均问题，本研究采用孔板对搁架进行结构改造，以优化冷藏柜内部的气流组织。采用CFD方法建立了闭式食品冷藏柜的数学及物理模型，并对冷藏柜的温度分布展开了模拟研究，通过与试验数据进行对比，验证了模型的可靠性。在此基础上，进一步分析孔板的不同孔径（10，20，30 mm）和开孔率（6%，9%，12%）对冷藏柜内部温度场的影响。结果表明，当搁架孔径为30 mm、 开孔...

高压磨料射流冲蚀储气库区老井落鱼成孔特征研究————作者：高玮;黄中伟;武晓光;高清春;姚建蓬;赵炎;

摘要：针对储气库区落鱼型老井的落鱼水眼有效封堵问题，建立了针对落鱼水眼封堵的高压磨料射流冲蚀射孔封井方法，进行了高压磨料射流冲蚀落鱼钻杆试验研究，以开孔时间和成孔直径为评价指标，分析了射流参数和磨料参数对开孔性能的影响，获得了不同射流压力下磨料射孔的极限喷距图版。结果表明，不同类型磨料的成孔效率不同，磨料的冲蚀破坏能力：金刚砂>陶粒>石英砂，推荐选用硬度较大的金刚砂作为施工磨料；相同射流压力...

轻烃管道泄漏扩散规律研究————作者：陈利琼;熊珍宝;赵翔;张开;

摘要：针对轻烃管道泄漏扩散问题，以轻烃管道为研究对象，建立轻烃泄漏扩散过程概念模型，划分泄漏扩散4大过程，并对相关理论进行分析及公式推导。基于CFD建立大气-管道-土壤泄漏扩散数值模型，对轻烃泄漏扩散全过程进行分析；研究各组分轻烃扩散范围的变化，分析多组分与单组分轻烃泄漏差异。模拟结果表明，轻烃泄漏分3个时期，前期轻烃迅速泄漏扩散，中期基本形成稳定区域，后期800 s形成稳定区域。C3,C5分别为气、液...

高温热泵用螺杆压缩机转子间隙研究————作者：刘一爽;武晓昆;屈胜利;李禹辰;王闯;邢子文;

摘要：为提高高温热泵用螺杆压缩机的能效水平，针对高温热泵的高温升特点，基于试验数据，通过包含共轭传热的CFD模型计算了螺杆转子温度分布。利用螺杆转子温度分布，采用有限元方法计算了转子变形特性。基于变形特性，计算了3种试验工况下螺杆转子轴向变形量、吸排气端热态的啮合间隙以及齿顶变形量。综合3种工况的最大变形量，调整转子各处间隙的布置安排并计算新间隙布置下不同工况螺杆压缩机的性能。结果表明：转子周向温度分布...

多股气体射流冲击危险废物膏体破碎雾化特性试验研究————作者：郭光明;

摘要：针对危险废物膏体在进入预分解炉后燃烧不完全，引发水泥窑一氧化碳排放量波动并超标的问题，提出了采用多股气体射流破碎雾化危险废物膏体的方法。根据塌落度与黏度试验结果，确定了配伍含污泥质量分数为40%的危险废物膏体；基于旋转剪切及结构流剪切效应证明了气体射流破碎雾化危险废物膏体的可行性；搭建了雾化特性试验平台，研究了喷嘴数量i、喷嘴离喷枪出料口边缘距离d和推料速度v对雾化角度、喷距、几何形状、颗粒大小及...

空气源热泵系统电加热延霜的试验研究————作者：黄东;吴思远;赵日晶;王飞;

摘要：针对空气源热泵冬季制热运行时因室外机结霜引起的制热量衰减问题，在室外换热器的进口管上安装一个电加热器，以提升蒸发温度，延缓外机结霜，降低除霜频率。搭建试验样机，测试对比有/无电加热时系统的性能，对比恒定工作参数和自动调节的差异，研究电加热功率、压缩机频率、膨胀阀开度、外风机转速对制热性能的影响。结果表明，560 W电加热可使制热时间延长15.1%，平均制热量提升1.6%；在0～735 W功率范围内...

高温制冷工况下三压力热泵系统性能试验研究————作者：白静;和思源;崔四齐;郑慧凡;王乐健;范惠芳;陈明志;

摘要：针对空气源热泵系统在极端工况下制冷效果不佳、能效比（EER）和运行可靠性较低等问题，开发了三压力热泵系统，并搭建实验台。通过试验研究，对比分析了单级热泵系统和三压力热泵系统的制冷性能。结果表明，随着压缩机转速的提高，相比于单级系统，在4 500 r/min时，三压力系统的制冷量提高9.7%,EER提高4.72%，且排气温度降低4.23%；当室外温度大于43℃时，相对于单级系统，三压力系统的制冷量和...

基于电控永磁技术的节能型振动筛板塔研究————作者：张红升;张德强;郭凯;孟林园;张怡然;钱洪波;

摘要：为了提升振动筛板塔的流体力学特性和降低能耗，提出了一种基于电控永磁技术的节能型振动筛板塔。通过磁场有限元模拟得到电控永磁装置平均磁感应强度为1.48 T，满足其作为驱动机构的可行性。随后在内径为55 mm的振动筛板塔中，使用水-煤油体系进行试验研究。结果表明，分散相持液率随振动频率的增加先减小后增大，最高可达16.7%；平均液滴直径则随振动频率的增加而减小，最小值为2.75 mm；由于电控永磁装置...

卧式冷藏陈列柜抽屉式模块化制冷系统研究————作者：农凯飞;沈炜琪;雷明镜;孙钟皓;张华;

摘要：为解决冷藏陈列柜出现故障时维修困难、耗时长，从而导致内部商品变质的问题，提出一种应用于冷藏陈列柜的新型抽屉式模块化制冷系统。对抽屉式模块化制冷系统冷藏陈列柜的压缩冷凝机组、蒸发器、毛细管等制冷系统部件进行了集成设计；搭建抽屉式模块化制冷系统冷藏陈列柜实验平台，在25℃与相对湿度60%环境下，研究其对应的拆卸组装特性、食品储藏性能及24 h耗电量。结果表明，提出的模块化制冷系统的拆卸与安装只需要2....

带穿孔隔板的蓄冷水罐蓄放冷特性研究————作者：时子博;邹同华;冯咏春;

摘要：为了解决供冷系统中冷量供需不匹配的问题，通过软件模拟蓄冷水罐蓄、放冷特性，研究穿孔板位置、穿孔板孔径和开孔率对罐内斜温层厚度和蓄、放冷效率的影响，并通过试验加以验证。结果表明：改进孔板结构可以减小斜温层厚度，提高蓄、放冷效率；所研究的蓄冷水罐效果最佳时，孔板的孔径为20 mm、开孔率为40%，设置于蓄冷水罐中间位置，相较于孔板置于下部，蓄、放冷效率分别提高5.2%和5.4%；相较于开孔率为30%，...

基于PEMFC性能需求的两级增压叶轮出口安装角联合设计————作者：杨汉乾;周海鹏;曹岁丰;周乐锋;杨国旗;陈少林;

摘要：针对两级离心式压气机高压级的喘振边界的质量流量偏大、两级整体更易发生喘振等问题，研究了叶轮出口安装角这一影响压气机喘振特性的关键结构参数，基于CFD数值模拟方法，采用经典Krain叶轮模型对仿真方法进行了试验验证，探究了高低两级压气机叶轮的出口安装角对两级压气机整体性能的影响。结果表明，在70 000 r/min的设计转速下，各级叶轮采用较小的出口安装角均能提升低流量工况时压气机的效率，只是压比会...

车用燃料电池低功率工况下引射器结构优化设计————作者：姜文涛;吴子尧;周冉;

摘要：为优化质子交换膜燃料电池氢气循环系统引射器在低功率区的引射性能，针对40 kW级燃料电池引射器结构参数进行了仿真试验。在给定功率下进行单变量影响试验，分别研究喷嘴喉部直径、混合室直径、混合室长度、喷嘴出口与混合室入口距离对引射器性能的影响，并从上述4个因素中分别选取较优的3个参数进行正交试验，对试验结果的极差进行分析，得到上述参数的最优组合和对引射器引射性能的影响程度的顺序；对优化后的引射器进行仿...

文丘里射流器耦合螺旋混合器的除盐雾特性分析————作者：易卓舟;陈龙祥;叶楷;

摘要：为探究文丘里射流器的除盐雾特性，提高除盐雾性能，开展了文丘里射流器的除盐雾特性试验研究和计算流体动力学（CFD）仿真模拟，得出文丘里射流器在不同入口水流量下的空气吸入量的变化规律。提出耦合螺旋混合器的文丘里射流器结构，并验证文丘里射流器耦合螺旋混合器传质性能。结果表明，文丘里射流器的除盐雾效率随气液比增加而不断减小，当气液比从0.25增至1.25时，除盐雾效率由83%降至52%；高气液比下的气液相...

带豁口叶轮的低温透平气动设计及性能研究————作者：李百强;刁安娜;曾跃波;杨凡;袁玮玮;

摘要：针对某低温透平膨胀机叶轮轴向载荷过大和带豁口叶轮相关性能研究不足的现状，对原半开式叶轮进行豁口结构进行气动设计，得到4种不同豁口深度的叶轮，并对所设计的各带豁口结构叶轮数学模型进行全流道三维数值模拟，分析不同豁口深度对低温透平膨胀机叶轮的膨胀特性、外泄漏特性，以及叶轮轴向力特性的影响。结果表明，叶轮豁口的存在会改变叶顶间隙、叶轮及泄漏通道内部的流场分布；随着叶轮豁口深度比的增加，叶轮效率、功率有所...

90 MPa高压隔膜压缩机油缸优化设计————作者：李凯;任省栋;张升涛;贾晓晗;

摘要：针对加氢站用90 MPa隔膜压缩机的油缸断裂问题，采用Ansys Workbench有限元分析软件建立高压级膜头的热固耦合模型，对油缸强度进行分析，并提出一种通孔螺栓油缸连接结构，对改进油缸结构进行强度校核。结果表明：当油缸底部圆角尺寸为0.5 mm时，局部应力为1 665 MPa，超过材料屈服强度，导致油缸发生应力集中现象，在交变循环载荷作用下油缸发生疲劳失效；油缸底部圆角增至3 mm时油缸最大...

基于重叠网格的滑阀流场动态特性分析————作者：袁志成;杨濛;叶天明;卞永明;侯泽然;

摘要：为了揭示不同结构阀芯在动态滑移过程中对滑阀内部流场的影响，借助基于重叠网格方法的非定常仿真技术，分析了3种阀芯（典型阀芯、双曲阀芯和涡轮叶片式阀芯，阀门出口射流角分别为90°，45°和30°）移动时滑阀内部流场的动态特性。其中，阀芯和阀腔计算域分别设置在前景网格和背景网格，随着阀芯的运动，阀腔内的流体域相应发生变化，从而达到滑阀启闭的效果。结果表明，1 MPa的进、出口压差条件下，滑阀内部流场速度...

桨叶布置方式对自吸射流搅拌振动特性的影响————作者：张静;郑子健;李明洋;程思淼;龚斌;

摘要：为了探究桨叶布置方式对自吸射流搅拌桨振动特性的影响，采用试验和模拟相结合的方法，对比研究了桨叶同向（SJI）和交错（PSJI）布置的搅拌槽内流体流动特性及搅拌功耗，并分析了静模态和预应力模态下搅拌桨振动特性的差异。结果表明，桨叶交错布置形成的上冲、下冲射流增加了搅拌槽内流体流动的复杂性；幂律流体工况下，PSJI桨叶周围流体的黏度和搅拌功耗比SJI分别降低1.2%和4.0%,PSJI最大应力比SJI...

停输管道再启动过程油水两相流型演变与压降变化特性————作者：尹晓云;李静;申俊;刘力华;赵梓涵;朱祯;敬加强;KARIMOV Rinat M;

摘要：针对稠油水环输送管线因水环失稳破坏需重新启动的问题，基于自行搭建的室内小型再启动环道模拟试验系统，以4种普通稠油为研究对象，试验研究了恒定水流速度条件下停输管道再启动过程中的流型演变特征与压降变化特性，分析了持油率H_o、油品黏度μ_o、停输时间t_st及恒定水流速度U_cl对再启动行为特性的影响，同时，通过对再启动过程各阶段特征的剖析，建立了再启动压降随时...

扩散焊混合式换热器热工性能试验研究————作者：于改革;陈永东;韩冰川;刘孝根;

摘要：为了研究扩散焊混合式换热器热工性能，基于风洞试验平台开展了扩散焊混合式换热器传热与流动性能试验，并与数值仿真结果进行对比，分析了不同方法获取的传热因子和摩擦因子准则方程对不锈钢平直翅片的适应性。结果表明，扩散焊混合式换热器热负荷随空气侧流速增大而增大，阻力损失增加更为显著，当空气侧流速从8.1 m/s增加至28.2 m/s，热负荷增加了2.9倍，阻力损失增加了9.82倍；在空气侧2 440≤Re≤...

空气源热泵翅片管换热器积灰特性研究————作者：赵勇;马广兴;常琛;何怡;苑文燕;霍思源;

摘要：针对空气源热泵因室外换热器脏堵而耗能增加和效率降低的问题，以翅片管换热器为研究对象，综合运用数值模拟与试验验证的方法，借助Fluent流体动力学软件，对颗粒物在6排管的翅片管换热器表面的沉积进行研究，采用SST k-ω模型，分析不同粒径颗粒物在换热器表面的沉积特性。同时，搭建积灰试验系统对数值模拟结果进行验证，利用CCD工业相机捕捉积灰过程中翅片表面的图像，并通过MATLAB对图像与数据进行处理和...

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