轴流式压缩机叶栅中的旋转脱离问题

对轴流式压缩机中不稳定旋转脱离流动现象通过平面叶栅方法进行了理论分析。将叶栅的整个区域分为三个流动区域并应用流体力学中的基本方程式分别进行了处理。通过基本物理现象的论证及分析得出了传播速度、叶栅前的压力分配、脱离区与正常流动区的切向宽度比例、脱离区的阻力系数、并建立了它们之间的相互关系。     

轴流式风机气流纵向振动

轴流式风机气流纵向振动是噪声的重要来原。为分析气流纵向振动,本文把旋转风叶内流体质点运动矢三性方程即动力性方程,连续性方程和物态性方程,根据轴流式风机运行特点进行简化,从而得到气流纵向速度偏微分方程和压力偏微分方程,速度边值函数可直接确定,因而速度偏微分方程有唯一的解。由此可以计算出压力函数与声压级分贝值。控制影响速度幅的有关参数,降低其噪声。     

超低渗透储层压力传播规律研究

针对超低渗透油气藏开发过程中储层会发生一定程度的介质变形现象,以介质变形实验为基础,从压力在地层中的传播速度入手,对超低渗储层压力传播规律进行了深入研究.研究结果表明在油气田开发过程中,超低渗储层压力传播速度明显低于常规储层,并且由于介质变形的存在,压力传播速度会有较大的偏差,以常规压力传播规律进行试井分析会发生较大的误差,导致试井解释结果不准,对储层认识不清,从而造成开发效果欠佳.研究结果揭示了超低渗储层压力传播规律,为油气田开发提供了有力的理论基础,并解释了目前试井分析中存在的问题.     

离心式压缩机工作轮相对宽度b_2/D_2对效率的影响和小流量机器的设计问题

本文选取了型式相同、相对宽度b_2/D_2不同的七种工作轮,对它们的摩擦损失、轮阻损失和内(氵曳)漏损失作了似近的理论计算,并与已有的损失试验数据进行比较。按所得结果分析了b_2/D_2对效率的影响。同时,在流量、能量头和转数相同的条件下,分析和比较了三种典型工作轮(压缩机型、水泵型和闭式径向型)的主要参数和损失大小,得出这样一种看法,即在小流量情况下,压缩机型改为水原型并不一定有利。在上述基础上,提出了提高小流量机器效率的某些途径,并对四种方案作了具体计算,得出一些初步结论。     

带孔式机匣处理的某工业压缩机稳态与瞬态特性实验

将孔式机匣处理方式应用于某工业离心压缩机,并对其特性进行了一系列定常和非定常实验研究.在机匣处理孔的两端,叶顶37%弦长位置和无叶扩压器内布置了动态压力传感器,在压缩机的稳定和喘振工况点进行了动态压力测试.实验结果发现,相比于实壁机匣,采用机匣处理方式后压缩机的喘振裕度约增加了10%且整机效率基本无下降.以机匣孔两端脉动压力的变化量作为指标,用于评估机匣孔内的流动方向.在近喘振点,脉动压力突然增加,此时发生的是抽吸流动.在近堵塞点,脉动压力的突变意味着旁通流动的发生.对动压信号进行信号分析发现,该实壁机匣和处理机匣压缩机在喘振前发生的都是模态失速而非脉冲失速.相比于实壁机匣,引入处理机匣后模态先兆波由于叶顶和机匣孔的相互作用得到了延迟,其失速团传播速度略高于实壁机匣的传播速度.     

有关离心压缩机的喘振问题分析

离心压缩机容易由于内部气体流量较低而导致的气体旋转脱离的现象,导致了离心压缩机内部无法正常工作,通过增加离心压缩机内部液体流量,同时在出口处设置了单向阀防止气体倒流等措施,则能有效防止离心压缩机的喘振,有效保障了输气管道的持续正常运行。     

轴流压气机失速起始特性试验

在一台双级低速轴流压气机上进行了均匀进气时的失速起始特性实验研究。利用压气机周向、径向和轴向不同位置的多个动态压力传感器,捕捉到了压气机失速起始过程中不同位置动态压力信号的变化情况,表明压气机的失速起始具有三维非定常特征。压气机在失速前出现了模态波扰动,其传播速度为34.5%转子转速。首先在第2级转子的尖部诱发小失速团,该小失速团的周向范围和旋转频率与充分发展的失速团相同,但不稳定,它同时向下游、径向和上游3个不同方向快速扩展,在扩展过程中周向范围和旋转速度不变。通过对动态总压信号频谱分析和小波分析,发现导致压气机失速的主要原因是第2级转子部分叶排叶尖区域吸力面附面层出现了较大的分离,造成气流堵塞,诱发小失速团。     

磨料流体抛光流场分析与实验研究

基于流体动压理论和κ-ε湍流模型,利用Fluent仿真研究工艺参数对光学玻璃磨料流体抛光效果的影响趋势.结果表明:流场压力与流体入射速度成正比,与最小加工间隙成反比;流场压力沿限控轮旋转方向逐渐增大,在最小加工间隙之前处达到最大值;流体入射角度为45°时,流场压力达到最大值.依据κ-ε湍流理论和Navier-Stokes方程建立的压力理论模型与仿真计算结果吻合.对K9玻璃进行磨料流体抛光实验研究,结果表明增大流体入射速度能有效地提高玻璃表面质量.     

涡旋型线对排气口侵入及排气流速的分析计算

首次详细分析并介绍了涡旋式压缩机的涡旋型线对排气孔口的侵入现象，分析了引起排气孔口处气流速度变化的原因，并进行了侵入面积及气体流动速度的计算．     

甲烷,丙烷和甲烷／丙烷混合燃料层流火焰传播速度的测定

实验对甲烷、丙烷和60％甲烷/40％丙烷(气体体积百分数)的火焰传播速度进行了测量。实验在室温和大气压下采用圆管法进行。结果表明,60％甲烷/40％丙烷的层流火焰传播速度在相当宽的当量比范围内,夹于甲烷和丙烷的层流火焰传播速度之间。对这个现象,文章用对火焰传播速度起决定作用的阿仑尼乌兹因子作了粗略的分析。实验还发现,在富燃料区,混合燃料的火焰传播速度将大于甲烷或丙烷的火焰传播速度。     

离心式压缩机的喘振分析与控制

离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机。具有效率高、排气量大、体积小、结构简单、气体不受油污染以及正常工况下运行平稳、压缩气流无脉动等优点,被广泛应用于石油、冶金、化工等行业。离心式压缩机的安全可靠运行对工业生产有着极为重要的意义。由于离心式压缩机对气体流量、温度、压力变化较为敏感,容易发生喘振现象。喘振对离心压缩机有较大的危害,是压缩机损坏的主要诱因之一。本文将对离心式压缩机发生喘振的机理和影响因素、喘振的危害和判断以及防喘振控制措施进行分析和探讨。     

热泵涡旋压缩机的热力学特性

基于热泵涡旋压缩机几何参数、热力学第一定律、质量能量守恒定律等,建立了热泵涡旋压缩机的几何模型和热力学模型.利用欧拉法对所建热力学模型进行求解,得到了压缩机运行1个周期工作腔内工质温度、压力、质量的变化规律,并进一步分析了不同工况条件下热泵涡旋压缩机工作过程中泄漏量的变化规律.同时,通过搭建实验平台对所建热力学模型进行了验证.结果表明：吸气压力和吸气温度对压缩腔的影响最大,吸气压力降低0.1 MPa时第三压缩腔泄漏量降低9.45%,吸气温度降低5℃时第三压缩腔泄漏量降低6.841%;而转速的变化对涡旋压缩机各个工作腔泄漏量的影响比较平均;且实验值与模拟值接近,验证了模型的正确性,可为热泵涡旋压缩机的性能优化提供一定的理论参考.     

RFT-2000型透平式热分离机原理及其应用

1,工作原理 RFT-2000型透平式热分离机是由高速旋转的喷嘴和配置在旋转喷嘴四周的接受管组成(见图1).带压气体经转子中心孔进入喷嘴发生膨胀,压力与温度降低,在近喷嘴出口截面处气流速度达到音速,并以一定方向流出喷嘴,进入接受管。 气流对喷嘴产生的推力使喷嘴旋转,依次对每根接受管射气。接受管的一端正对喷嘴出口气流方向,另一端封闭。高速气流进入接受管后压力与温度一般要继续降低,冲击着管内原气体,在接触面前方形成激波,激波以更高的速度向封闭端传播。由于激波压缩使激波和接触而之间的气体压力、温度和密度升高。RFT—2000型热…     

轴流式风机三维设计中的控制涡研究

根据流面倾斜的三维轴流式风机内部流动控制模型进行了流型优化分析,提出了以K值为控制变量的最佳控制旋涡与流型的计算方法.对五种不同K值旋绕规律变化的工作轮与风机进行试验研究结果表明,这种方法理论分析结果与试验数据符合较好,适用于任意内外边界形状的轴流式风机,具有较广的适应性与实用性.     

利用亥姆霍兹共鸣器衰减压缩机阀腔内压力脉动的研究

针对压缩机管路气流脉动问题,提出了一种适用于活塞压缩机阀腔气流脉动衰减的亥姆霍兹共鸣器结构,并对其衰减特性进行了研究,同时建立了某活塞压缩机排气管路气流脉动的三维波动模型,模拟了气柱固有频率及压力脉动波形.实验结果表明:安装亥姆霍兹共鸣器后,压缩机阀腔内的压力脉动幅值降低40.4％,缓冲罐之后的远离压缩机侧的管路内压力脉动幅值变化很小;管路气缸喉管处的52.9 Hz特征频率消失,该处附近出现了2个新频率,分别为40.4 Hz和66.9Hz;当共鸣器共振频率偏离脉动主频且为46.3 Hz时,阀腔内压力脉动幅值将衰减24.4％.     

小流量工况下旋转离心叶轮内部流场PDA测量与分析

在小流量工况下，采用PDA技术对一旋转离心叶轮内部的速度场进行了测量与分析，叶轮出口带有无叶扩压器．对流道内不同流面的数据进行了数据采集和统计．实验结果表明，在小流量工况下，沿周向叶轮内的相对速度从吸力面到压力面先减小后又增大，吸力面处的速度大于压力面；沿流动方向，因流道逐渐变宽，相对速度逐渐减小；靠近轮盖侧，流场结构复杂，在流道中部存在低速区；沿轴向，从盖侧至盘侧，相对速度逐渐增大，分布逐渐均匀；叶轮出口吸力面侧存在气流分离现象．     

底吹转炉喷管的测量

本文介绍著者对底吹转炉氧枪——等截面喷管的实验研究结果。根据实验和分析,文中提出了计算等截面喷管平均摩擦系数、气流流量及冲击力的公式。在实验和处理实验数据的过程中发现喷管出口气流的马赫数大于1,而不是一般理论上所说的等于1。文中分析了产生这种现象的原因,除按实际现象提出上述计算公式之外,并与一般理论的公式进行了比较。     

任意旋成面叶栅边界层和损失计算

本文应用变分有限元方法和边界层理论对实际叶栅内部流场进行了数值计算,求出了中心势流场的速度和压力分布、型面边界层特征参数、叶栅损失系数及型面摩擦损失系数。计算结果与实验数据吻合较好。文中所建立的方法和编制的计算程序可用于对轴流式或离心式叶栅进行计算,并以此判断叶栅性能优劣,改善叶型和设计高效叶栅,减少不必要的试验经费。     

往复压缩机管路大气流脉动的数值模拟和实验研究

针对往复压缩机管路大气流脉动问题,基于一维非定常流动理论,对单直管管系、容积腔管系和异径管管系在大脉动工况下的管路气流脉动进行了模拟研究。考虑到阀腔容积及排气阀通道对气流脉动的影响,采用两步法和特征线法相结合的方法,对所建数学模型进行了求解。为了验证模型的准确性,搭建了压缩机大气流脉动测量实验台,对几种管路系统在不同转速和位置下的动态压力进行了测量。研究结果表明:大脉动工况下,采用一维非定常方法模拟的结果与实验结果的吻合程度较好,而平面波动理论计算结果的幅值、相位与测量结果均相差较大;相较于不考虑阀腔影响时的计算结果,考虑阀腔影响后得到的波形图与实测波形图的吻合程度更好;在不同转速、不同管系条件下,所建模型可准确模拟管路的大气流脉动,模拟和实测结果的最大相对误差均小于10%。     

往复式压缩机管道系统气流脉动的数值与实验研究

通过实验和数值分析研究了两台往复式压缩机并机运行时管道系统中关键部位的气流脉动,根据计算流体动力学(CFD)方法建立了管道系统流体动力学模型,提出了合理的边界条件,分析了层流和湍流两种模型下管道系统中的气流脉动。通过实验数据对比发现,采用CFD方法中的湍流模型计算管道气流脉动比层流模型更加合理,进而研究了3种不同湍流模型下的气流脉动特性和压力不均匀度,结果表明,标准k-ε湍流模型在计算管道系统气流脉动时最为准确,并适用于研究分析不同转速的压缩机并机运行时管路间的相互影响,及各管路中气流脉动随压缩机转速变化的规律。