环喷式流量调节阀的流动特性

为了研究环喷式流量调节阀的流动特性,以DN900环喷式流量调节阀为例,首先运用局部能量损失分析方法,将通流部位分为三部分,通过理论计算得到不同开度下环喷式流量调节阀的流阻系数以及在50 m净水头下的流量系数和水头损失等;然后运用数值方法对环喷式流量调节阀通流过程进行数值模拟,得到了不同开度下的流阻系数以及在相同净水头下的流量系数和水头损失等,并对调节阀的内部流动特性进行分析。将两种方法计算得到的结果进行对比分析,结果表明,基于局部损失推导和数值计算得到的流阻系数具有相同的分布规律,即随着开度的减小流阻系数快速增长,且大开度时两种方法的计算结果吻合较好;同时流体流经阀门时会有旋涡出现,为改善阀门汽蚀情况可以在阀门中加入补气管。     

压力无关型风量控制阀流场特性分析

为满足医院手术室、生化实验室和洁净室等场所对气流进行准确控制需要,提出一种基于机械自力式原理的风量控制阀设计方案,该阀能够自动调节阀门开度,使流经阀的风量维持在预先设定值附近,不受阀门前后压力波动的影响.利用CFD技术对该风量控制阀的流场进行建模和仿真模拟,修正流量系数,完成该阀的优化设计.搭建能模拟压力无关型风量控制阀实际工况的性能测试装置,为进一步完善产品设计提供条件.      

比例喷雾阀流量特性实验研究

为了研究现有比例喷雾阀的流量特性,设计并搭建了试验台.通过实验研究在不同的压差下的固有流量特性,使用Fluent仿真进行辅助研究.通过对仿真的不断改进,使仿真结果与实验结果总体符合较好.最终由仿真的改进过程分析可知,小尺寸阀芯形面的微小变化会对阀门的流量特性产生较大的影响.     

阀芯型面对燃气阀性能的影响

研究燃气阀阀芯型面对阀门性能的影响. 利用计算流体力学方法和动态网格技术对3种具有不同阀芯的燃气阀内流场进行模拟. 利用子程序计算了阀芯的运动情况,并用冷气实验对数值计算进行验证. 计算结果表明,凸面式阀门稳定较快,燃烧室压力较大且提供给气动元件的气流流量较大也较稳定;直线式、凸面式阀门在阀芯拐点处出现峰值且温度高于凹面式阀门温度峰值.     

电子膨胀阀制冷剂流量系数的试验研究

通过搭建的液环法节流机构流量特性试验台,进行了不同制冷剂质量流量测试.采用R22制冷剂,试验研究了电子膨胀阀开度、节流前后压差、入口制冷剂密度、出口制冷剂比体积以及阀头半锥角、流通面积和径向间隙对电子膨胀阀制冷剂流量系数的影响规律,获得了较大工况范围内流量系数的量化关系.结果表明,相对偏差在±6.5%以内,提出的关联式可以广泛应用于制冷空调领域的阀头线型设计中,以提高设计效率和经济效益.     

柴油机喷油嘴各喷孔流量检测设备的研制

介绍一种测量油嘴各喷孔流量设备的设计思路。该设备流量传感器原理为定容法,采用了油嘴快速装夹、燃油恒温装置、油道阻尼等装置措施。批量测试表明,该设备可同时测量喷油嘴各喷孔流量的不均匀性,从而可发现喷油嘴参数以往不易被发现的问题,得到了其他测试手段无法测取的一些结果,比只测总流量获取了更多的信息,为研究喷油嘴参数对各喷孔流量影响及生产厂改进产品质量提供了新的测试手段。     

二氧化碳跨临界制冷压缩机性能测试实验教学平台设计

设计并搭建了二氧化碳跨临界压缩机性能测试实验教学平台,平台包括系统测试平台和压缩机制冷系统两大部分,设计为多变量性能测试的综合实验台。对平台进行了热力学参数数据计算分析,并以吸气过热度对压缩机性能影响为例做实验,测试了该平台的运行性能。结果显示:设计的实验台操作简单,工况控制稳定性良好,计算机直接显示实验曲线和结果。该平台的以上运行特性有利于用于制冷专业本科实验教学,测试不同参数对压缩机及制冷循环性能的影响、掌握测试方法、对测试平台的熟练操作,有助于学生深入理解理论课程和提高工程实践能力。     

BWF型变流量温控阀的研究

本文介绍了直流式太阳能热水系统常用的几种温度控制和放水阀门的优点与缺点,BWF 型变流量温控阀的工作原理和设计要求,包括性能要求、结构要求和经济要求。介绍了该阀的结构特点及阀感温元件的开启性能,阀的升程性能,阀的流通截面的计算。阐述了阀的流量与阀芯半锥角,流量与阀开启温度,流量与阀的通径大小的关系。对阀的使用性能进行了试验研究。最后对阀的成本进行了经济分析。实践证明;该阀使用后直流式太阳能热水系统实现了连续流动,从而使系统日效率提高5%,增加了产水量。该阀的成本为电接点温度计—电磁阀系统的1/5,节省了投资。该阀不用外接电源,对太阳能热水系统在农村,边疆、山区、草原的推广应用将起促进作用。     

基于代理模型的轴流式调节阀阀体型线优化

针对国内外大口径天然气管线阀门型线优化周期长、优化过程机械式重复的问题，提出一种采用Kriging代理模型结合NSGA-Ⅱ算法的轴流式调节阀型线优化方法。以DN600轴流式调节阀为研究对象，通过Fluent与ANSYS软件对其性能进行初步评估后，选定流量值、最大应力水平和最大变形量为优化目标。首先采用B-spline曲线对阀体型线进行拟合，通过改变控制点的坐标实现阀体型线的参数化，并实现阀体型线的自动建模，运用拉丁超立方采样方法设计100种型线，通过数值模拟得到结构优化样本库，建立轴流式调节阀的Kriging代理模型。然后采用NSGA-Ⅱ算法对代理模型进行寻优得到Pareto前沿解集，通过对3个型线前沿解与初始型线内部水平截面的速度、压力变化曲线的研究，确定最优型线。再对优化前后的开度-阻力特性、流量-阻力特性及阀后管道内部流动进行研究，结果表明，优化后的型线流量值提高了9.2%，最大应力水平降低了8.46%，最大变形量减小了6.2%，优化后流体阻力降低，阀后管道高速流动影响距离减小。优化后型线的性能提升证明了该型线优化方法的有效性，揭示了该方法在阀门型线结构优化领域的潜力。     

离心泵的流量调节与节能控制

利用自行开发的离心泵性能测定平台,考察了IHG32-125型离心泵的出口阀调节、单泵及双泵变速调节、定速泵与变速泵组合操作等不同方式的调节特性及能耗损失,并进行了对比研究。实验发现,对于单泵,当输送量由5.8m³/h降至4.7m³/h时,变速调节能耗仅为阀门调节能耗的62%;对于双泵,当输送量由10m³/h降至7m³/h时,双泵变速调节能耗为阀门调节能耗的46%,为定速泵与变速泵组合操作调节能耗的61%。因此利用变频技术而实现的变速流量调节的方式节能效果最为显著,且经济可行。     

油套环空压耗实验研究

修井/压裂作业中,油管上多个接箍导致环空流动压耗难以精确预测。按照油田油管和套管的实际尺寸,设计加工一套实验装置,分别改变油管上接箍数量、接箍直径、油管外径、环空排量等参数,测试不同参数组合条件下环空出口和入口的压差,该压差即为当前实验条件下的流动压耗。结果表明:流量较大时,油管接箍数与环空压耗呈线性关系;泵入流量与环空压耗呈二次函数关系。     

调节阀式粘滞阻尼器原理与性能试验

为了改进线性粘滞阻尼器的消能减振性能,研制了一款调节阀式粘滞阻尼器.该型阻尼器由缸筒、导杆、活塞、阻尼孔、阻尼介质以及压差调节阀组成.阻尼器在工作时,阻尼介质在活塞两端压差的作用下往复流经阻尼孔,消耗外界输入的能量;调节阀通过调整阀口开启压强的大小来控制活塞两端的压差,进而控制阻尼器的最大输出阻尼力.根据该型阻尼器的构造及工作原理,建立了阻尼器的力学模型,并对其进行了力学性能试验.试验结果表明,该阻尼器在不同强度的激励下,均能有效地耗散输入能量,并能稳定地控制其最大输出力,且力学模型能够比较准确地反映阻尼器的实际受力情况.     

中等胶结储层气井出砂临界流量实验测试技术

中等胶结砂岩气藏储层出砂危害极大,气井的出砂临界流量确定尤为重要。克服了以往确定出砂临界流量的现场试验方法成本高及理论计算精度低等不足,研制了测定气井出砂临界流量的实验装置并制定了测定气井出砂临界流量的实验方法。进行了裸眼完井条件下的室内气井出砂临界流量模拟实验,测定了不同生产压差下的气体流量及出砂量,确定了气井出砂临界流量。并利用临界流量反推地层条件下的出砂临界生产压差及产能,形成中等胶结储层气井出砂临界流量的实验测试技术,在南海某气田进行了成功应用。结果表明:该实验测试技术具有先进性和可靠性。     

固定锥形阀特性参数及流动特征的仿真分析

固定锥形阀应具备良好的水力特性以满足管线系统中不同工况的调流和消能要求,以DN1200锥形阀为研究对象,利用计算流体力学(computional fluid dynamics,CFD)方法分析不同开度下的稳态工况及开、关阀过程的瞬态工况,通过对比流量系数、流阻系数、排放系数、汽蚀系数、消能率等阀门特性参数及套筒闸的动静态不平衡力和阀内流场分布等,全面分析了固定锥形的水力特性。结果表明,流量系数和排放系数具有较好的线性特性,其过流能力随开度增大而线性增加。流阻系数和消能率曲线的变化趋势相同,小开度时对水流的流动阻碍和能量损耗作用明显,开度增大后流阻系数和消能率迅速减小。汽蚀系数表征实际工况中的汽蚀可能程度,在设计流量工况下,各开度对应的汽蚀系数呈抛物线变化趋势。另外,由于流动和启闭同在轴向,故套筒闸主要受到轴向的不平衡力;稳态不平衡力与水流方向相同,而开关阀过程的瞬态不平衡力均与水流方向相反,且关阀力略大于开阀力。最后,分别以各开度下的压力、流速、湍动能和湍流耗散率等流场分布对固定锥形阀的流动规律进行说明。     

超磁致驱动式流量阀流量特性的数值模拟研究

为了解决常用的经验公式法对流量特性的研究存在参数选择依赖个人经验,不易得到精确数学模型的问题,对基于超磁致驱动器（giant magnetostrictive actuator,GMA）的流量阀在开口范围里分别建立二维模型,进行网格划分,通过Fluent 软件仿真计算,简便易行,准确可靠。得到阀口前后压差恒为2 Mpa时各模型的流量值;根据这些流量值,通过Matlab软件绘制出该阀的流量特性曲线,拟合出该曲线的数学方程;并结合圆锥缝隙流量公式,分析数值模拟的合理性,进而得到流量与GMA输出位移和压差关系精确的数学模型,为流量阀特性的检测提供了依据,并为该阀的精确控制打下了基础。     

低压舱专用人体呼吸流量测试系统研制

研制低压舱特殊气压条件下的人体呼吸体积流量测试设备。设计以气体质量流量传感器、气体压力传感器、温度传感器为核心的硬件,设计基于Lab VIEW平台的软件。进行了低压舱不同高度定标试验,进行低压舱不同高度验证试验。试验结果表明该设备在地面至6.9 km高度上正常运行,精度在±3%以内。低压舱专用人体呼吸体积流量测试系统能够在地面和低压舱不同模拟气压高度的低压变压环境中测量人体呼吸体积流量,能够满足低压舱高空试验的要求。     

一种大功率发动机气体燃料电控喷射装置的流量特性研究

为了揭示大功率发动机气体燃料电控喷射装置的流量特性,建立气体燃料喷射量和气门总开启时间的关系.该文建立了气体燃料喷射装置的流动数值模拟计算模型,计算了稳态和非稳态下的流量特性并进行了实验验证.研究结果表明,气门最大升程、阀盘直径、压差以及气门开启时间等主要设计及控制参数对喷射装置的流量特性影响较大,分析了不同参数对流量特性的影响规律,为气体燃料电控喷射装置的工程应用打下了良好的基础.     

气固两相流能耗特性的试验研究

为了研究柱塞式气力输送气固两相流的能耗特性,对实际的工业气力输送系统进行1:1实验台改造,首先,确定影响能耗的几个关键因素为主进气阀流量、补气阀流量、助吹阀的流量及气源压力;然后,根据工程经验设计孔板大小范围,利用正交实验确立定量、定长和定物料的气力输送能耗的实验方法,分析了各因素对能耗影响的主次及各个因素下的最优解;最后,对实验结果进行了实际生产验证,得出了1 m3仓泵输送平均粒径为23 μm,松散堆积密度为800 kg/m3的粉煤灰,输送距离为315 m气力能耗的最小值为1263.58 kN·m,最佳气源压力为0.35 Mpa,进气流量孔板为DN15,补气流量孔板为DN5.助吹流量孔板为DN10.研究结果对柱塞式气力输送系统的工程设计、运行和理论研究提供重要依据.     

基于比例换向阀的智能流量控制方法

由于带有内置式压力和温度传感器的智能化比例换向阀具有较复杂的阀口形状和流道，对阀口流量系数存在较大影响，传统对阀口流量系数通常套用经验公式方法难以直接应用，因此本文采用压力传感器和阀芯位移传感器，通过流量与位移、压差三维数据表查找插值计算获得阀口流量，进行流量反馈控制.该方法可以实现采用比例换向阀的流量动态控制功能，从而提高比例换向阀的通用性.      

基础振动下电磁换向阀压力流量特性研究

针对基础振动对电磁换向阀压力-流量特性的影响,采用控制阀口压差模拟压力损失的方法,同时考虑基础振动引起的阀芯瞬态液动力和电磁力的变化,建立了基础振动下的电磁换向阀的数学模型和仿真模型,实验验证了模型的准确性,分析了基础振动参数和结构参数对阀的压力-流量特性和流量波动的影响。研究表明:小流量、低压降电磁换向阀对基础振动的顺应性较好;基础振动下存在压力-流量特性降低区域和流量波动失效区域,压差为0.7 MPa时的压力-流量特性降低区域是0.4MPa时的45倍;弹簧刚度小于5kN/m时,减小阀芯质量、增大阻尼系数有利于降低流量波动幅值。该研究对基础振动下电磁换向阀的选型和设计提供了一定的理论参考。