机载惰化系统中空纤维膜分离性能的实验研究

采用大气环境模拟舱和地面实验平台来模拟机载膜制氮装置的工作环境,选择2种固定的出口质量流量,通过模拟不同的飞行高度及调整进气压力和膜工作温度,对机载膜制氮系统的分离性能进行了全面实验.实验结果显示,进气压力对分离性能的影响最大,而飞行高度和膜工作温度对分离性能的影响较小,此外,不同的出口流量也对分离性能有一定的影响.进气压力和温度增加均会使产品气的氧浓度降低,分离效率下降,且产品气的出口流量越大,进气温度对两者的影响也越大.当进气温度较高时,飞行高度对分离效率的影响与产品气的出口流量有关:当出口流量较小时,飞行高度越高,分离效率就越低,而当出口流量较大时,变化趋势则相反.     

非均匀流量分布下太阳能平板集热器的热性能分析模型

分析了非均匀流量分布下太阳能平板集热器的传热过程,建立并求解了相应的数学模型.通过该模型计算得到的集热器各支管出口温度与实验结果相符,验证了其正确性.利用该模型分析了假想的4种流量分布下太阳能平板集热器热性能,计算结果显示,非均匀流量分布的集热器热转移因子和集热器瞬时效率都比均匀流量分布低,最大降低幅度分别可达12.6%和10.5%.流量非均匀分布时各支管的肋片宽度、肋效率、效率因子、热转移因子和工质出口温度都不相等,稳态时集热器瞬时效率与归一化温差仍然成线性关系.     

过冷度对喷嘴效率影响的测试研究

为研究流体过冷度对喷嘴工作性能的影响,研制了两相流体混合速度的测试装置.基于动量定理,测定两相流体的质量流量和冲击力,从而得到质量平均的流体混合速度.利用R410A制冷系统实验台,实验研究了制冷剂过冷度对喷嘴出口流体混合速度及喷嘴能量转化效率的影响.实验表明:随着入口制冷剂过冷度的提高,喷嘴的通过质量流量逐渐增加;同时,制冷剂过冷度的提高使喷嘴出口流体混合速度及喷嘴转化效率明显下降;在实验工况下,喷嘴进口为饱和制冷剂时,2#喷嘴出口制冷剂混合速度达到了94.1 m/s,喷嘴转化效率为64.1%;当制冷剂过冷度由饱和状态增至11℃时,2#喷嘴出口流体的混合速度降低35.7%,喷嘴转化效率降低33.9%.     

运行条件对自然通风湿式冷却塔性能影响的实验研究

为研究得到湿式冷却塔最佳运行工况,搭建了自然通风湿式冷却塔实验系统。在保证结构参数不变的情况下,通过改变循环水进塔水温、循环水流量、环境大气干球温度、相对湿度等因素,研究得到不同运行条件下冷却塔性能的变化规律,并对其分析优化,从而取得高性能的运行工况。研究结果表明:在设定工况下,循环水流量对冷却性能几乎没有影响;循环水进塔温度高有利于增大冷却温差和冷却效率,但超过某特定值冷却效率趋于平缓;提高环境空气干球温度冷却温差和冷却效率逐渐减小,且进塔水温越高,环境干球温度的影响越大;空气相对湿度增大将导致冷却性能和冷却效率显著下降;随着侧风风速的增大,冷却性能先减小后增大,存在临界风速值。     

提高喷淋室热湿交换效率的工程实践

为提高喷淋室热湿交换效率,对国内3种具有代表性的PX-Ⅰ型、PY-Ⅰ型和FD型喷嘴进行实验研究.运用回归分析法建立了3种喷嘴的流量与喷水压力、出口孔径之间的定量关系,并与仿LUWA等其他喷嘴进行了性能对比.分析结果指出,PX-Ⅰ型喷嘴流量值和雾化性能最好.运行表明,选用PX-Ⅰ型喷嘴代替LUWA喷嘴,全热交换效率提高51.7%,接触系数提高21.9%;通过喷淋排管改造,采用新型多功能纺织空调喷淋室,全热交换效率提高90.8%,接触系数提高26.4%,冷水温升达10.8℃;将空气流速由2.2 m/s提高到5.5 m/s,全热交换效率达1.154;与低速系统相比,送风量提高了0.9倍,水气比减少51.3%.     

复杂环境下太阳能腔式吸热器热损失计算

能源问题已经成为当前社会进步和经济发展的重要因素,而太阳能是解决能源和环境问题的一种有效途径。文中基于理论和实验的研究方法针对复杂环境下太阳能腔式吸热器的热损失进行计算。研究结果表明,热损失对于太阳能系统的效率有很重要的影响。研究结果也表明在入口水温和水质量流量保持不变的情况下,出口水温随着太阳辐射强度的增加而增加,几乎线性增加。文中的研究结果将为太阳能的高效利用提供基本参数和技术支持。     

叶栅反推器出口安装角、压比对反推性能的影响

航空发动机叶栅反推器叶型参数与反推效率、流量系数之间的规律对于反推装置的设计具有重要意义。本文建立了外涵叶栅反推器的轴对称计算模型,给出了内涵计算域的有效处理方法,利用数值模拟手段研究了叶片出口安装角、外涵入口压比的变化对反推效率、流量系数等的影响规律,并将计算结果与可能得到的试验结果的数据点进行了比较。结果表明,计算结果与实验结果吻合;出口安装角在30?50?这个范围内时,随着出口安装角的增大,反推效率明显上升,继续增大出口安装角至60?,反推效率变化趋于平缓,甚至有所下降,在50?时反推效率达到最大值;随着出口安装角的增大,流量系数基本不变,超过某一临界值后急剧下降。对40?50?这些中等大小的叶片出口安装角,压比对反推效率的影响不大,叶片出口安装角超出该范围,压比对反推效率的影响较大;当出口安装角较小时,随压比增大,流量系数缓慢增大,当出口安装角较大时,流量系数随压比变化不大。     

基于DNS的网络多出口流量调度方法

为解决网络多出口流量调度中链路负载不均问题,提出了一种通过DNS进行出口流量调度的方法.首先,采用SNMP协议采集出口链路当前出流量,依据出流量的历史值,采用三次指数平滑法对流量进行预测.然后,根据当前出流量、链路服务质量以及预测的流量增长幅度计算得到各个链路的权重.进而把来自终端设备的域名解析请求按照权重划分到各个链路进行解析.最后,在北京邮电大学校园网中选取了一个子网进行实验.实验结果表明,中国移动出口链路的出流量在全部出流量中的平均占比从0.75%上升为7.2%,中国电信出口链路的出流量在全部出流量中的平均占比从23%下降为12.2%,所提方法能够均衡链路负载.     

陶瓷泡沫填料逆流直接蒸发冷却热质传递特性的实验研究

采用30 PPI的氧化铝(Al2O3)陶瓷泡沫块作为蒸发冷却器填料,在人工环境舱中进行了逆流直接蒸发冷却实验.着重研究了填料厚度、进口空气的干球温度、湿球温度以及空气流量对填料热质传递性能的影响.选用冷却效率和加湿量分别作为热传递和质传递性能的评价指标.实验结果表明,以氧化铝陶瓷泡沫为填料的直接蒸发冷却器,冷却效率最高可以达到0.88,出口空气的含湿量最大可以增加3.15 g/kg.当进口干球温度、进口湿球温度升高以及空气流量增大时,陶瓷泡沫的冷却效率都呈下降趋势.加湿量随着进口干球温度的升高而增加,但是随着进口湿球温度升高和空气流量增大而减少.在相同实验条件下,2层陶瓷泡沫的冷却效率、加湿量都高于1层的冷却效率和加湿量.     

DHT的分层结构多出口选择问题研究

为了提高系统可靠性和查询效率,提出了具有多管理节点(出口节点)的DHT分层模型,并给出了3种查询算法:最短路径选择算法、基于热土豆模型的最小化组内流量算法和出口节点负载均衡选择算法。通过仿真实验对3种算法在查询效率、流量分析和负载均衡3个维度进行了分析比较,基于热土豆模型的最小化组内流量算法具有最高的查询效率,但是负载均衡性能最差,出口节点负载均衡选择算法具有最好的负载平衡性,但查询效率最低,最短路径算法性能则介于上述两种算法之间。同时对传统分层结构所采用的随机查询算法与基于热土豆模型的最小化组内流量和最短路径查询算法进行了性能对比。     

不同因素对平板太阳能集热器光热性能的影响

平板太阳能集热器是PV/T系统的重要组成单元,集热器性能的好坏影响PV/T系统的综合效率,而其光热性能又受到光照强度,环境温度,工质进口温度和流量以及吸热板的吸收率透过率,热损系数等材料特性的影响,在搭建平板集热器模型的基础上,以太原地区为例(东经112.53,北纬37.87),用MATLAB/simulink仿真软件模拟一天中不同时间的集热器表面接收的太阳光照强度,改变进口水温,进口流量以及材料特性,得到平板集热器的瞬时效率曲线和出口水温变化曲线,对优化PV/T系统的性能提供理论支持。     

基于集中参数法的内啮合齿轮泵仿真

建立了内啮合齿轮泵的集中参数模型,用于分析泵的工作性能,包括泵的容积效率、出口流量及压力脉动、困油流量以及三角槽流量等.将泵内部容腔划分成吸油腔、过渡腔、排油腔及困油腔四个容腔,并对每个容腔基于流量连续性方程建模,分析容腔的压力及流量变化过程.通过对出口流量和出口压力脉动两方面的仿真结果与试验数据的对比,验证了模型的正确性.仿真结果表明:困油流量会使得泵出口流量上升;此外,还会使得泵出口压力脉动及流量脉动下降,下降比例达46%和60%.三角槽流量使得过渡腔压力平稳过渡,但是会导致泵出口流量下降;此外,三角槽流量和泵内泄漏会导致泵出口压力脉动及流量脉动上升,上升比例达16%和60%.     

非对称两流中间包内流体流动的对称化

采用数值模拟和水模型实验相结合的方法研究了不同控流方案下非对称两流中间包内流体流动行为,并将优化方案进行了工业实验.实验结果表明:采用经典组合方法计算各流的死区时,出现负死区现象,因此采用平均停留时间作为评价参数;原方案中靠近长水口侧出口的平均停留时间为194s,水口两流之间的平均停留时间之差为97s,两流之间钢液温度差为5℃.利用非对称长方形湍流控制器可以实现钢液在湍流控制器出口处流量的非对称分布.采用非对称长方形湍流控制器和多孔挡墙后,近长水口侧出口的平均停留时间为211s,水口两流之间的平均停留时间之差为34s,两流之间钢液温度差为3℃.     

严寒地区冬季大棚保温对污水厂运行效率的影响

针对严寒地区气温低、污水厂运行效率差的问题,利用试验测试和仿真模拟等技术手段分析了大棚内空气吸收太阳辐射热后的温度分布及流动特性,对严寒地区冬季低温条件下污水厂如何利用大棚保温技术进行了研究.结果表明:曝气池外扣棚的主要作用是保温,而非吸收太阳辐射热,冬季曝气池扣棚能够减小曝气池内水温波动,对污水处理厂的稳定运行起到了一定作用;冬季曝气池外扣棚时,出口平均水温为12.9℃,出口水温比进口水温升高2.1℃左右,这主要是由于曝气池内发生化学反应释放出的热量导致曝气池内水温升高,而非太阳辐射热量的影响.在严寒地区冬季低温工况下,当棚内充入热空气后,棚内空气温度升高22℃~29℃,曝气池出口水温升高2.0℃~2.5℃.利用回收余热提升棚内温度是一种有效措施.     

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．     

二级网调峰集中供热系统运行调节方案

二级网调峰集中供热系统能够很好地适应由室外气温变化引起的用户负荷变化.通过建立集中供热系统设计工况、调峰运行和非调峰运行工况的热平衡方程,研究该类系统的运行调节方案,推导得出运行调节水温的求解方法.对某供热系统进行模拟实例分析,确定了采用不同调节方案时系统的运行调节参数.同时确定了热力站换热器一级网侧设计进出口水温为130℃和80℃,二级网侧设计进出口水温为60℃和81℃.对比各方案的优缺点,得出运行调节的最优方案:一级网在调峰运行时采用量调节,非调峰运行时采用质调节;二级网采用分阶段改变流量质调节.     

生物化学教学实验葡聚糖凝胶层析的改进与完善

葡聚糖凝胶层析是生物化学领域常用的分离技术,也是生物化学实验教学中的一个典型实验.为了提高实验教学质量和解决实验教学中存在的一些问题,对该实验进行了改进与完善.选择优化了实验样品,改进了洗脱液配方,设计并采用自制仪器洗脱液瓶完善了层析系统,应用自编计算机程序处理实验数据并绘制曲线图,提高了实验教学效率,降低了实验成本,得到学生和教师的好评.     

基于仿真软件的电子实验

使用Electronic Work Bench(简称EWB)仿真软件进行实验教学,可以克服实验室各种条件的限制,提高实验效率.阐述了电子仿真实验的步骤,论述了电子仿真实验教学的优越性.     

不同海拔气体燃料燃烧和水温升特性实验研究

为研究在高海拔地区液化石油气燃料燃烧效率等问题,在海拔1000m至4500m的自然环境中,采用自制液化石油气燃烧试验装置并自行设计两种烧水壶进行实验研究.研究不同海拔、燃气流量、加热时间及水壶类型与沸点、水温升及温升速度之间的关系.结果表明,受海拔因素影响,燃料燃烧效率及热效率降低;海拔与水沸点、加热时间、温升速度及热效率具有对应的线性关系;不同海拔下,水加热时间与水温升之间线性相关;不同海拔地区,研究热水壶类型可以提高热效率.这为进一步提高高海拔地区燃料燃烧效率及热效率利用,居民环境改善具有现实意义.     

弓型折流板换热器动态响应神经网络预测

采用ARX动态模型设计了一种用于换热器动态特性辨识及预测的人工神经网络结构模型,基于有限的实验数据将人工神经网络技术应用于以水、油为换热工质的弓型折流板换热器动态特性的预测当中.采用Levenberg-Marquardt算法对网络进行训练和测试,辨识和预测了换热器单侧流量扰动情况下油侧出口温度的响应情况及换热器油侧进口发生温度扰动情况下油侧出口温度响应情况,并与数值计算进行了对比,神经网络的预测结果好于数值计算.分析了神经网络模型的泛化能力.计算结果表明,人工神经网络对于复杂系统的动态辨识及预测是相当成功的,与基于数理模型的数值预测相比,有更好的预测精度,且模型的泛化能力也很强.