新型卧式组合分离器数值模拟及试验研究

采用CFD方法和PDPA测试系统对中石油西南分院设计研制的新型卧式组合分离器内部进行了气液两相流数值模拟和试验研究,并将模拟结果和试验结果进行了对比分析。结果表明,数值模拟计算所得到的分离器分离效率与试验值基本一致,表明CFD方法可以运用于该分离器优化设计。通过数值模拟研究发现,减小分离器长径比对分离器分离效率影响不大,但对其内部流态影响明显;在进口气液组份不变时,进口流量在70 m3·h-1以下为分离的高效区,超过70 m3·h-1之后,分离效率明显下降。     

扭扁管式换热器设计理论的探讨

通过对传统的折流板换热器进行对比，描述了扭扁管换热器的工作原理、结构、防垢机理以及防止流体诱导振动破坏，热传递效率高，省材等特性．理论研究表明，采用扭扁管换热器，提高扁管换热器，可延长换热器的运转周期，提高设备的紧凑性，达到节能省材的目的．     

基于CFD的调节阀流场数值模拟与实验研究

为了对某国产调节阀进行优化设计,利用CFD方法对其内部三维流场进行数值模拟,根据模拟结果分析了不同开度下调节阀内流场流动特性,得到了速度和压力的可视化结果,计算了不同开度下调节阀流阻系数与流量系数,绘制了调节阀流量特性曲线,最后将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明:随着调节阀开度的增大,流量增大,流阻减小,流量系数增大。数值模拟与实验分析结果吻合程度良好,进一步验证了数值模拟的可靠性,为后续对阀芯的优化设计提供依据。     

固井泥浆涡轮流量计的设计及优化

为了使涡轮流量传感器能保证在气体、黏性介质和小流量等流体条件下有更精确的测量性能,目前科技工作者对涡轮流量计结构的优化与改进做了大量的研究工作,但主要研究集中于传感器叶轮、轴承、非磁电信号检出器等部件的改进与优化方面。由于涡轮流量计内部几何参数较多,各参数对流量计精度影响的机理也各不相同,并且各参数之间存在一定的交互作用,所以本文从各参数的交互作用出发,对涡轮流量计结构参数进行了优化设计,研究各参数对其性能的影响,并利用CFD(计算流体动力学)进行仿真,探究各参数的作用机理,得到一组最优组合。仿真结果表明,仪表系数线性度误差由原来的5.23%降低到4.69%,流量计测量精度显著提高。     

大尺寸RPC管-混凝土组合短柱轴压性能研究

将活性粉末混凝土(RPC)制成配有高强螺旋箍筋的预制管,在其内部现浇混凝土,形成新型组合结构——RPC管-混凝土组合柱(CFRT).对5组大尺寸CFRT、1组箍筋约束混凝土柱和1组RPC空管进行了轴压试验,研究RPC管与内部混凝土之间的组合效应,以及配箍率对CFRT轴压性能的影响.结果表明:在受力过程中,外围RPC管能维持其完整性,没有出现明显剥落;CFRT柱的承载力稍高于对应的箍筋约束混凝土柱和RPC空管两者单独的承载力之和;RPC管中配箍率越高,组合柱的抗压性能越好.计算表明,经典的箍筋约束混凝土强度模型低估了CFRT的轴向承载力.基于RPC管损伤和箍筋约束效应,考虑非有效约束区的RPC管对组合柱承载力的贡献,在Mander模型的基础上提出了CFRT承载力模型,该模型的计算结果与试验值基本吻合.     

液化天然气微槽道沸腾换热研究

针对低温阀门阀盖和阀杆之间的介质冷量损失,对阀盖和阀杆之间的微槽道进行合理简化。采用有限元分析方式,利用几何重构和界面追踪方式获取相界面移动和变化,计算中考虑了重力\,表面张力和壁面黏性的作用,分析了在不同大小的通道中流型的变化\,对流换热系数的变化及系统内压力的变化。结果表明:通道内介质的流动沸腾过程依次经历了液相单相流、泡状流、弹状流、环状流;得出了通道内平均表面换热系数与时间的关系曲线和1 mm\,2 mm\,3 mm\,4 mm通道内介质平均换热系数的大小。研究为微槽道内减少介质冷量损失提供了参考。     

基于VPN通道下的加密流量分类算法

为了改善网络管理水平、加强网络安全监督，针对虚拟专用网络（virtual private network, VPN）通道下流量加密性强、不透明度高的特点，设计了加密流量数据的新构图方式，提出了基于变体ResNet18网络的加密流量分类算法。为了验证算法有效性，采集真实VPN通道下的热门app流量，成功实现了多VPN通道下的多应用流量分类。所提算法最终在公有数据集与真实采集数据集上的分类准确率分别达到98.1%和96.0%。实验结果表明，该算法具有通用性且具有一定的实际价值。     

锥形阀内部结构优化及消能率的研究数值分析

在水利水电系统中,锥形阀应用于较高水头、大流量工况下的消能控流工作,其主要作用是能量的消除,所以设计优化锥形阀结构使其具有较高消能率是主要任务。针对这一问题,现给阀门导流罩中加入消能孔板,通过CFD的方法对2种不同结构的锥形阀内部流场进行数值分析。研究结果表明,在满足工程实际需求的条件下,加消能孔板的锥形阀消能效果得到很大提高,在各开度下消能率均能达到96%以上。     

角式调节阀流向对流量特性的影响及分析

以角式调节阀为研究对象,应用计算流体力学软件FLUENT对其内部流场进行了三维数值模拟,得到了流量特性曲线及流道内的速度场、压力场分布．通过不同流向和开度的对比分析,表明此类阀门在大开度时流闭型可显著提高流量系数．     

基于污水V型调节球阀流阻特性分析

应用CFD数值分析方法对调节阀内部流体流动特性进行分析,以标准k-ε模型为依据,对V型调节球阀在不同开度和压差下的流场进行模拟分析.对比分析了牛顿流体和非牛顿流体在调节阀不同压差和不同开度下的流阻系数和调节阀流阻特性.并绘制不同开度、压差下流阻系数的线形图.结果表明:随着压差变化流阻系数变化不明显,随着开度的增大流阻系数逐渐减小.     

螺旋管中二次流强度的数值研究

对螺旋管中充分发展的层流状态下二次流强度进行了数值分析,定义了二次流强度的无量纲化参数——二次流强度雷诺数,得到了迪恩数与阻力系数、二次流强度雷诺数、流量比之间的关系.发现迪恩数与提出的二次流强度雷诺数具有良好的线性关系,这表明迪恩数的另一物理意义是螺旋管中二次流强度的度量.     

小扭率扭曲椭圆管层流流动与传热的数值分析

采用数值计算的方法,研究分析了层流状态下扭曲椭圆管内的流动与换热情况.在保持其他参数不变的情况下,管内的Nu随着Re的增大而增大,随着扭率Tr的增大而减小,随着椭圆管几何参数b/a的增大而减小,而阻力系数f随着Re、扭率Tr以及椭圆管几何参数b/a的增大均减小.另外,从速度场和温度场耦合的情况来看,层流状态下的换热得以强化的原因在于扭曲椭圆管内流体发生旋转,产生了二次流,而与主流相比较小的二次流可大大强化传热,使得管内流体的换热得到强化.     

网格计算在潮流计算中的应用

介绍了网格计算技术的基本概念、特点和架构，分析了现代电力系统的分布式特点；组建了基于Cactus的电力网格系统应用平台，提出了一种基于计算池的网格并行潮流计算方法．模拟实验表明，网格并行潮流计算方法能够充分利用网络资源，具有快速、方便的特点，显著改善了电力系统中潮流计算的性能．     

用ADINA软件探讨降雨条件下的边坡渗流问题

按照比拟法将ADINA软件中用于计算温度场的功能转换来计算边坡渗流问题;并按西北黄土地区降雨的可能情况设定了降雨条件,计算了边坡渗流过程中的入渗时间、入渗深度及最大流速,得到初步结论:降雨持时只是在一定范围内影响入渗深度;滑坡在时间上存在滞后效应.     

基于广义流模型的中国保险市场成熟度研究

目前,对中国保险业发展程度的测度和评价指标具有单一性,如保费收入、保险密度、保险深度等常用指标,难以直观、全面测度整个行业的发展状态。为综合评价保险市场发展,采用保险市场成熟度指标,以有效、客观地反映保险业的发育成熟水平及面临的问题。并从经济物理学角度入手,充分考虑保险市场的开放与复杂特性,基于广义流模型,运用人工神经网络模型对2005—2014年保险市场相关数据进行模拟,从多方面对保险市场成熟度进行分析并提出建议。     

螺旋—圆弧组合槽干气密封气膜流场的数值模拟及分析

应用Solidworks软件建立螺旋槽、螺旋—圆弧槽、圆弧—螺旋槽干气密封的三维立体模型,应用Gambit软件对模型划分网格,运用Fluent软件对3种曲线槽干气密封相同工况下的压力、流速、泄漏量进行数值模拟,进而对曲线槽的压力、流速、泄漏量进行分析.结果表明:在相同工况下,螺旋—圆弧槽的动压效果最好,螺旋槽次之,圆弧—螺旋槽最差;螺旋—圆弧槽的出口径向流速最小,螺旋槽次之,圆弧—螺旋槽最大;螺旋—圆弧槽的泄漏量最小,为2.15×10-3 m3/h.     

介质流向对截止阀流场和流阻特性的影响

为探索介质流向对截止阀内部流场和流阻特性的影响,应用SOLIDWORKS软件建立截止阀的三维模型。使用Fluent软件中的有限元法和标准k-ε湍流模型,在不同开度的情况下,采用数值模拟分析的方法,研究不同介质流向下截止阀的流场和流阻特性,分析阀体内部的速度和压力分布规律。结果表明:在两种不同的流向下,阀门的流通能力相差较小;在小开度时,介质高进低出时能够减小阀门的压力损失,在流通高压介质的情况下,高进低出的流向能够极大的减小阀门的关闭力。流场的分析为截止阀的结构设计和优化提供参考。     

混流式水泵水轮机驼峰区非定常内流动特性研究

为了研究混流式水泵水轮机在泵工况下驼峰区内的流场信息,以某抽水蓄能电站模型水泵水轮机为研究对象,对模型机组进行了全流道非定常数值计算。结合试验数据,分析了泵工况下驼峰区内流道内不同位置处的流态特征,讨论了流量变化对驼峰区内流动特性的影响。结果表明:当机组进入驼峰区时,流量减小,介质的轴面速度变小,冲角增大,这时流体射向叶片的背面,在工作面上出现流动分离、旋涡现象。双列叶栅处部分固定导叶和活动导叶压力面及吸力面逐渐被低速区流体包围,这些低速流体形成旋涡,阻塞了流道,能量损失变大,导致水力效率降低。这些因素是驼峰区形成的主要原因。     

几种单参数流动模型的等效性分析

对几种单参数流动模型－多釜串联、轴向扩散、单平推流循环和等空时双平推流循环模型进行了等效性分析。结果表明：当这几种模型等温情况用于一级、二级反应转化率和Ｍｕｒｐｈｒｅｅ蒸馏塔板效率的模拟计算时,它们表现出了较好的等效性,其模拟计算值之间的最大相对偏差与实验值的最大相对误差均在８％左右。闭－闭式边界条件下的轴向扩散模型在整个流体返混范围内都能适用;多釜串联和轴向扩散模型还可方便地用来模拟计算等温管式反应器中反应转化率的分布,其分布曲线仍能具有较好的等效性。