水力空化装置试验研究

水力空化装置是利用水力空化技术的关键．通过利用几种不同的多洞孔板对水力空化装置的试验研究,结果表明：在水力空化系统中,增大孔板的进口压力,可以增加孔板流量。从而提高孔内的平均流速。降低空化数;由于孔板的作用,系统中的水温上升率要比没有安装孔板的系统大;并分析得出孔板下游恢复压长度为4倍管直径．     

水力空化装置的优化设计

根据水力学原理,本试验设计并建立了一套实用有效的水力空化装置.采用了不同几何尺寸的孔板作为水力空化发生器,研究了进口压力、流量、孔内流速、孔板的厚度与孔径之比及孔板过流总面积与管道横截面积的比值对空化数的影响;分析了本实验装置的水流空化状态:本实验装置能产生空化现象.亚甲基蓝分光光度计法,能成功捕捉到水力空化产生羟自由基,是定量检测空化自由基简易可行的有效方法;空化程度随空化数的减小而增强;分析了空化数对羟自由基浓度的影响,寻求最优空化强化条件;水力空化系统的压力、孔内流速等参数及空化器结构的优化设计对空化强化效应的影响表明:进口压力越大,孔内流速控制在14 m/s,/δd为3,为0.07时,空化效果较好.图8,表4,参10.     

内孔式旋转空化发生器的数值计算研究

采用数值计算方法研究了内孔式旋转空化发生器的空化机理,并讨论了不同孔结构对其空化流动的影响.研究结果表明:当孔内压力降低到水的饱和蒸汽压时,孔内将发生剧烈空化现象;孔内存在明显的水汽交界面,由于转子的高速旋转,交界面附近水汽交换显著;结构参数中孔深L、孔径D和孔倾角α对空化区域大小及水汽交换效果有显著的影响,在转速为2 850 r/min的条件下,孔倾角为30º,孔径为23 mm,孔深为35 mm时空化和水汽交换效果最好.      

多孔板水力空化器的优化和应用

采用多孔板作为水力空化发生器,研究了孔板几何参数、孔布置方式对孔板空化特性的影响,并结合废水处理实验确定最佳孔板.实验结果表明,孔交错布置的多孔板空化效果较径向布置的好;过流率越小空化数越小;对于相同孔径的孔板,孔数增加过流率和空化数均增大;对于相同过流率的孔板,孔径越小空化数较小.空化数接近1的孔板体系,处理废水的效果最好.在实验条件下,96×1交错布置孔板体系处理废水的效果最好.     

水力空化降解若丹明B的试验研究

水力空化技术是一种废水处理新技术,为了验证多洞孔板的空化效果和探讨几何参数等因素对降解速率常数的影响,在220L水力空化装置中利用多洞孔板对含有若丹明B染色剂的模拟印染废水进行了降解试验研究,结果表明：多洞孔板对若丹明B确实有降解作用,同时存在一个最佳的多洞孔板的面积比,并且降解速率常数随修正空化数的减小而增大。     

水力空化降解罗丹明B的试验研究

水力空化技术是一种新的废水处理技术.为了探讨操作条件对降解的影响,本试验利用多洞孔板水力空化装置对含罗丹明B的模拟废水进行降解试验研究.研究结果表明:溶液的pH值及亚铁离子的存在对降解效果有很大的影响作用.     

水力空化与臭氧联合降解油田污水初步试验研究

针对油田开采后期,污水成分复杂且各种常规水处理方法都有其局限性的问题,提出了水力空化技术与臭氧氧化技术联合工艺处理污水的设想.利用臭氧氧化与空化效应,采用多孔孔板建立了水力空化污水处理系统,对油田现场污水进行了尝试性的试验研究.分别对水力空化和臭氧各自单独降解与两者联合降解水样COD的效果作了对比分析.结果表明,孔板入口压力在0.19MPa附近以及系统的进气量在70 L/h时COD的去除率相对较高;水力空化与臭氧联合降解的效果明显优于两者单独降解的效果;同时说明水力空化与臭氧在降解COD过程中存在互相强化的关系,孔板型空化水处理系统对降低油污水的COD含量具有一定的作用,但效率并不高,但对分析水力空化技术作为油田污水辅助处理技术的可行性,有一定参考价值.     

加氢空冷器注水管道孔板流场及压降特性分析

加氢反应流出物空冷器(reactor effluent air cooler,简称REAC)作为石化装置重要冷换设备铵盐腐蚀风险较大,工程上通常采用空冷器前注水消除NH4 Cl等铵盐沉积堵管问题,因此,注水效果好坏直接影响石化装置的安全稳定运行.以某石化企业REAC前注水孔板为研究对象,通过分析不同孔数、等效直径比、相对厚度等因素对孔板压损系数的影响机理,评估孔板结构对多元流体均流平衡效果优劣.研究结果表明:在相同的孔数和等效直径比下,压损系数随孔板相对厚度的增加先快速减小随后趋于稳定,其临界孔板相对厚度为0. 822.在相同等效直径比和相对厚度下,薄孔板的压损系数随孔数增加先减小后增大,压损系数与管道出口流量呈负相关关系.综合考量下孔板相对厚度为1.474时,单孔孔板结构均流平衡效果最好.     

螺旋桨空化初生的判定和空化斗的数值分析

摘要：
为了实现空化多相流模拟在螺旋桨空化初生和空化斗预报中的应用,采用改进Sauer空化模型和修正剪切应力输运(SST)湍流模型,对NSRDC4381桨的叶背和叶面片空化初生、梢涡空化初生和空化斗底线特征进行了模拟、校验和分析,提出了“当σ>σi时,叶梢截面压力系数分布不再改变”的空化初生判定准则,并分析了其适用范围. 同时,将空化斗由传统的三区细分为五区,以更准确地描述不同工况点的桨叶空化状态. 结果表明,在设计和非设计进速系数下,预报桨叶叶背和叶面不同叶截面的初生空化数均与实验值吻合较好;模拟梢涡空化初生再现了局部梢涡空化和导边梢涡空化同时存在的现象,证明了分别用叶背07 R截面和叶面04 R截面的片空化初生曲线来表征叶背和叶面可视梢涡空化初生的合理性. 空化初生判定准则适用于空化斗底线上方的叶背和叶面片空化区. 将空化斗底线下方区域进一步细分为叶背03 R至叶梢的片空化区以及叶背与叶面同时片空化区,以更好地在工程中应用空化斗来描述桨叶空化形态和求取空化航态的航速.     

多孔板特性对水力空化-Fenton反应处理废水的影响

为提高工业废水的处理效率,采用水力空化-Fenton反应处理废纸制浆废水.研究了孔径、空化数和过流率等孔板特性参数对去除废水总有机碳(TOC)的影响.结果表明:在过流率相同的条件下,减小孔径可提高TOC的去除率;交叉布孔较径向布孔体系所产生的空化云更均匀,处理效果更好;减小空化数可增强空化强度,但空化云体积也将减小.对于每一种废水都存在一个临界空化数,当体系空化数大于临界空化数时,减小过流率可提高空化效果,但是当小于临界空化数时,过流率存在一个最佳值.在本实验条件下,空化数为0.79的96×1交孔板体系具有最大的表观速率常数和最短的半衰期,经过90,min的处理,TOC去除率达到66.86%.实验证明水力空化-Fenton反应可以有效处理这类废水.     

码头面板尾部开缝和面板上开孔对波浪上托力的影响

为考察码头面板尾部开缝和面板上开孔2项措施对减小波浪对斜坡接岸式高桩码头上部结构冲击的效果,在波浪水槽中进行了相应的规则波模型试验.通过分析试验数据研究了开缝和开孔对面板上波浪上托力冲击特性、压强分布、上托力大小的影响.试验结果表明,面板尾部开缝对冲击压的大小和位置有一定影响,对冲击压的影响和开缝宽度有较大关系.开缝对总上托力的影响有限.开孔后总上托力变小,并且开孔数越多,总上托力减小得越多.但板上开孔对减小冲击压的效果不是很明显.     

水力空化强化效应的实验研究

应用建立的多孔板水力空化装置,分析管路入口压力、液体温度、空化作用时间、孔板过流面积、孔径等相关参数和亚甲基蓝溶液浓度、空化数等对羟自由基产量的影响;研究空化自由基产量与空化强度的关系.寻求最优空化强化条件,以促使空化发生以及提高空化作用强度.     

机械密封用冲洗量限流孔板的性能和计算

本文介绍机械密封用冲洗量限流孔板的性能试验结果。对几种孔板(单孔板、双孔板和串联孔板),用几种介质(水、煤油,柴油和机油)测定了孔板压盖与流重的特性,得出供近似计算的ad~2-d~2曲线;可用来确定限流孔板的流量系数a。文中附有限流孔板压差的计算实例。     

不同固结度冻融软土动载下孔压模型试验研究

以冻结温度和融土初始固结度为影响因素,通过室内动三轴试验对地铁循环荷载作用下冻融软土的孔压发展规律进行研究.结合试验数据,建立了考虑冻结温度和融土初始固结度的影响因素的冻融土动孔压累积试验模型.研究表明,冻融作用改变土体内部颗粒联结形式和孔隙结构,导致在循环荷载作用下冻融土动孔压累积速率加快;冻结温度越低,冻融土孔压发展速率越快,且在振动后期的稳定孔压值越高;冻融土初始固结度对孔压发展有影响,初始固结度越高,孔压发展越缓慢,且稳定值越低;低温冻结和低初始固结度的耦合作用加剧了冻融土孔压的累积,使其结构进一步软化.     

不同固结度冻融软土动载下孔压模型

以冻结温度和融土初始固结度为影响因素,通过室内动三轴试验对地铁循环荷载作用下冻融软土的孔压发展规律进行研究.结合试验数据,建立了考虑冻结温度和融土初始固结度的影响因素的冻融土动孔压累积试验模型.研究表明,冻融作用改变土体内部颗粒联结形式和孔隙结构,导致在循环荷载作用下冻融土动孔压累积速率加快;冻结温度越低,冻融土孔压发展速率越快,且在振动后期的稳定孔压值越高;冻融土初始固结度对孔压发展有影响,初始固结度越高,孔压发展越缓慢,且稳定值越低;低温冻结和低初始固结度的耦合作用加剧了冻融土孔压的累积,使其结构进一步软化.     

轴心受压开孔薄板弹性屈曲性能分析

由于开孔板件的孔洞周围会出现应力集中,板件易在开孔部位提前进入屈服状态,发生屈曲,进而影响整体结构的稳定性.用Abaqus对开孔板件在轴心受压情况下的弹性屈曲性能进行分析,讨论板件开孔大小以及开孔位置、开孔间距、板件宽厚比、板件尺寸等对开孔板件屈曲性能的影响.在分析参数的基础上,给出轴心受压开孔板件屈曲稳定系数的建议公式.结果表明,开孔位置距离板件短边较近时,板件的屈曲系数明显下降,且随着开孔尺寸的增大影响程度越大;孔间距固定在一定范围时对开多孔薄板的屈曲系数影响较小;板件的宽厚比及其尺寸对轴压薄板的屈曲系数影响不大.     

危险流体输送装置RFD的空化性能

RFD（reversed flow diverter）是一种用于输送危险流体的免维修输送装置,由于在装置服役期内,人体无法近距离接触维修,因此必须避免运行中发生空化等威胁系统安全运行的工况。文中基于三维定常流控制方程,采用k-ε湍流模型及多相流空化模型对不同RFD结构参数和操作参数进行了仿真。计算工况首先考察了基于不同背压的RFD喷嘴直径和压冲压力对出水流量和水力效率的影响;其次,在最佳压冲压力范围内,考察了2种RFD直径比和3种背压下的初生空化发生时刻,认为相同条件下,RFD喷嘴直径比越小,背压越大的装     

水液压微型阻尼孔的流量特性和气蚀特性

针对水的汽化压力高、黏度低等特殊理化特性,油液压阻尼孔设计理论应用于水液压元件设计会产生较大误差且现有水液压元件实验存在阻尼孔直径过大、压力过低等问题,设计了水液压微型阻尼孔元件(孔径d≤1mm),并对其流量特性、气蚀特性等水力学特性进行仿真和实验研究。实验结果验证了仿真模型的正确性,平均流量误差为5.22%,流量系数误差小于15%;仿真研究了气穴现象产生的规律,无论有无背压,阻尼孔气穴现象首先在进口部位产生,并随着两端压差的增大向出口推移;仿真和实验研究了特征尺寸及背压对微型阻尼孔流量特性和气蚀特性的影响,阻尼孔的流量与孔径及长径比呈非线性关系,有背压时,阻尼孔的流量大于无背压时的流量,流量系数亦高于无背压时的流量系数,且流量饱和现象比无背压时明显。大孔径的阻尼孔相对于小孔径的阻尼孔更易发生气穴现象,相同孔径下,长径比l/d=7的阻尼孔抗气蚀效果最优。提高背压有利于抑制气穴现象发生。在设计微型阻尼孔时,可选取小孔径、长径比l/d=7的阻尼孔,增加背压可以减少气穴现象对阻尼孔的侵蚀和破坏。     

新建隧道下穿既有铁路结构爆破振动影响分区及减震优化

以厦门轨道3号线区间隧道下穿既有铁路为工程背景,通过现场爆破振动监测数据,引入比例距离(R^-)拟合振动衰减曲线,探究新建隧道下穿既有铁路结构的振动响应规律.通过数值模拟计算隔振空孔爆破、单孔单响与分段延时起爆对铁路结构的减震作用.试验结果表明:当0<R^-<13.73时为爆破振动影响近区,当13.73≤R^-≤28.45时为爆破振动影响中区,当R^->28.45时为爆破振动影响远区,且振动影响近区振速衰减最快,中区衰减过渡,远区趋于衰减平缓;增设隔振空孔不仅可以减震,还能扩大分区影响范围,提升作业效率;相比单孔单响起爆,分段延时间隔起爆能显著降低波形叠加效应,达到减震作用.     

喷水推进泵空化特征联合分类识别

在无空化区、空化Ⅰ区和空化Ⅱ区3种工况条件下，利用安装在实船喷水推进泵检查孔内的水听器和布置在泵壳上的加速度传感器获取喷水推进泵的声压和振动信号.通过二阶导数分析发现，空化前后声压和振动信号的二阶导数均具有显著的差别，空化后声压信号在8~25 kHz、振动信号在3~12 kHz频段上出现了明显的峰值.以该特征频段上二阶导数的峰值序列为基础，构造特征集并进行特征联合分类识别.结果表明：利用特征联合分类识别可以区分无空化区、空化Ⅰ区和空化Ⅱ区的信号，多传感器特征联合分类识别的效果优于单传感器特征联合分类，尤其是基于二阶导数的多传感器特征联合分类识别的效果较为理想.