R134a闪蒸喷雾液滴动力学特征实验研究

闪蒸喷雾是典型的气液两相流动,在能源、化工、航天、医疗生物和食品生产等领域中应用非常广泛,对闪蒸喷雾形成的气液两相流中液滴粒径与速度的分布规律进行研究具有重要意义。本文搭建了闪蒸喷雾实验台,以R134a制冷剂为闪蒸喷雾工质,通过特定喷嘴形成闪蒸喷雾气液两相流。应用PDPA对闪蒸喷雾液滴直径和速度沿喷雾轴向方向和径向方向进行系统测量,拟合出了液滴轴向和径向无量纲速度沿径向无量纲距离变化的经验关联式。     

中低温能源全流发电螺杆膨胀机的性能及实验研究

一、前言 全流系统是把地热(或余热)流体(包括汽、水)全部直接地引入动力机膨胀作功,因而可以充分利用热源汽液两相的可用能,获得比闪蒸或双循环系统更高的能量利用率。研究全流动力机是全流发电技术的关键性课题。在全流动力机中,螺杆膨胀机被认为是比较有希望的二种动力机,它以较适于汽液两相等优点而日益受到重视。本文研究螺杆膨胀机性能,提出了适于汽液两相的理想螺杆膨胀机概念,建立了机组的效     

多级轴流压气机变几何扩稳多目标优化分析

对轴流压气机叶型流动损失和落后角模型进行了系统归纳与整理,并将其与逐排基元叶片模型相结合,建立了计算多级轴流压气机特性工程方法,并进一步将其与锦标赛式遗传算法相结合,发展了一种新的多级轴流压气机变几何扩稳多目标优化算法,并成功应用于某型8级轴流压气机扩稳分析,取得了明显成效。与单目标优化相比,多目标扩稳调节能明显改善压气机性能,其最大效率提高了近4个百分点,且静叶安装角调节范围也明显减小。     

纯水循环闪蒸显热转化率的实验研究

循环闪蒸中初始液膜具有水平速度,使得循环闪蒸特性与静态闪蒸具有很大的不同。本文设计并搭建了循环闪蒸实验台,研究了在不同主循环流量(400,600,800,1000,1200 L·h~(-1))、闪蒸腔压力(7.4,12.3,19.9,31.2 kPa)和初始液膜高度(140~250。mm)下纯水循环闪蒸显热转化率随进口过热度的变化规律。实验结果表明,循环闪蒸显热转化率随着进口过热度先减小后增大。在同一过热度条件下,循环闪蒸显热转化率随着闪蒸腔压力的增大而增大,随着初始液膜高度增大而减小,随着主循环流量的增大而略有增大。     

高压热气流与整装式液体工质相互作用的实验研究

为了探索整装式液体发射药燃烧稳定性的控制方法,本文设计了多级渐扩型圆柱观察室,采用高速录像系统,开展了含能气体射流在液体模拟工质中扩展形态的实验研究.实验结果表明,渐扩型结构尺寸、喷气压力、喷孔直径对泰勒空腔的扩展形态以及气液间的湍流掺混强度有显著影响,通过这些参数的合理匹配,可以在一定程度上实现对射流发展过程的控制.     

双级四压砧(四面体)静态超高压技术

一、引言 静态超高压高温技术的发展,为研究人造优质大颗粒超硬材料开辟了新的前景。一般磨料级人造金刚石的合成,所用压力为60千巴左右,当压力提高时,例如77千巴以上,从实验可知,可得到巴拉斯和黑金刚石类型的大颗粒多晶体。因此,静态超高压高温容器,除一般要求外,一个重要的条件就是能产生较高的压力,例如100千巴左右,甚至更高。 在提高压力方面,已有各种类型容器的设计和改进。本文提出一种新的多级多压砧容器,并介绍其中最简单的双级四压砧(四面体)容器、校压达100千巴的若干实验结果。     

准三级蒸气压缩式制冷系统与两级压缩制冷系统的比较

对普通的双极压缩制冷系统进行改进,提出了一种准三级蒸汽压缩式制冷系统,在普通双极压缩制冷系统的基础上,在其低压压缩部分增加了由闪蒸器构成的补气系统,通过理论计算得出结论,与普通的两级压缩制冷系统相比,准三级蒸气压缩式制冷系统的制冷量及制冷COP,得到了明显的提高。     

变截面超音速汽液两相流升压过程的研究

本文针对超音速汽液两相流在变截面通道中的升压过程进行了实验研究,得到了变截面混合腔中超音速汽液两相流的压力变化规律,通过实验结果的分析得出了变截面混合腔中的渐缩部分的压力分布与出口压力无关、变截面通道的渐扩部分为一个单相流体扩压管、压力突变发生在变截面混合腔喉部和随着出口压力升高而激波强度增大、变截面超音速汽液两相流升压技术具有定流量特征等结论。     

NaCl溶液循环闪蒸的闪蒸速率实验研究

闪蒸是许多工业过程的关键技术,对闪蒸强度的研究具有重要意义。本文定义循环闪蒸速率为停留时间内不平衡分数的平均变化率,代表了单位停留时间内消耗的过热能量,反映了循环闪蒸过程中闪蒸进行的真实强度。并设计搭建了循环闪蒸实验台,对NaCl溶液循环闪蒸的闪蒸速率进行了实验研究。研究发现,循环闪蒸的闪蒸速率随循环流量和平衡压力的增大而增大;随初始液膜厚度和浓度的增大而减小;随过热度增大,闪蒸速率先迅速减小,然后逐渐增大最终趋于平缓。     

NaCl溶液静态闪蒸前后液膜浓度变化的实验研究

论文设计搭建了静态闪蒸实验台,对NaCl溶液静态闪蒸平衡时刻闪蒸腔剩余液膜浓度变化进行了实验研究。实验中,液膜初始浓度为0~0.26,液膜初始厚度为0.1~0.4 m,过热度为2~43℃。结果表明:剩余液膜浓度的变化是蒸发和蒸汽携带二者共同作用的结果;剩余液膜浓度随过热度的增大而增加,当过热度相同时,随液膜初始浓度和液膜初始厚度的增加而提高。浓缩比随过热度的增加而提高,随液膜初始浓度的增加呈现先增加后减小的趋势。     

真空环境液体排放过程的热动力学研究

实验研究了真空环境液体排放过程(特别是出口射流)的热动力学特征,分析了3种不同射流形态(连续液体射流、部分闪蒸射流和完全闪蒸射流)间的转换条件,发现基于气泡生长机制的Cleary模型低估了闪蒸所需过热度,较早预测了闪蒸射流的发生;而基于核化机制的Lamanna模型会高估闪蒸所需化学势差,预测的闪蒸发生晚于实验观测结果。闪蒸引起的流量壅塞效应对真空液体排放流量的影响依赖于初始过冷比RP,0=P_0/P_(sat)(T_0),除非初始过冷比远大于1,一般需要考虑闪蒸引起的实际排放流量变化,即明显低于不可压理论的估算结果。     

地热水驱动双级有机闪蒸循环热性能研究

以R601、R601a、R123、R227ea、R245fa、R600、R600a、R236ea为循环工质,以150℃地热水作为热源温度,建立了双级OFC系统模型,对系统的热性能进行了研究,同时揭示了不同工质的低压级最优闪蒸压力.结果 表明,当循环工质为R601,高压级闪蒸压力为630.53 kPa时,双级OFC的净输...     

离心压气机回流器三维气动优化设计

回流器作为多级离心压气机两级间非常重要的连接部件,其内部的二次流动十分显著。回流器的设计目标是以尽可能小的损失对上一级出口气体进行整流,减小下级叶轮进口处的流场畸变。本文通过对回流器流道和整流叶栅进行参数化建模,采用多岛遗传算法对某多级离心压气机回流器进行基于N-S方程数值求解的三维气动优化设计,着力于提高变工况条件下回流器的级等熵效率以及使变工况条件下回流器的出口气流角尽可能均匀。     

三头部中心分级燃烧室出口温度分布研究

对一个三头部中心分级燃烧室的出口温度分布进行了试验研究,并结合Fluent软件的数值模拟对结果进行分析。研究结果表明:数值模拟结果与试验值吻合较好。预燃级单独工作时,油气比的增加提高了预燃级扩散火焰的温度造成了中心局部高温区的形成,增大了出口OTDF;双火焰模式下,出口OTDF指数显著降低;主燃级旋流数增加能够增加掺混时间,减小OTDF;主燃级燃油横向喷射(JA=-50°)时,主燃级火焰径向外扩且出口OTDF指数最低。     

基于伴随方法的多级叶轮机三维叶片优化设计

伴随方法单次优化循环计算量与设计变量数目基本无关,多设计变量时计算成本低。本文采用伴随方法发展了多级叶轮机三维黏性气动形状优化方法,包括伴随方程及其边界条件、目标函数与设计变量的敏感性关系。结合基于Hicks-Henne函数的三维叶片参数化方法和最速下降法建立了气动形状优化设计系统。针对1.5级压气机第二排叶片的反设计验证了该优化系统的有效性;以进、出口熵增为目标函数改型设计某1.5级超音压气机,改型后气动性能明显提升。     

机械预冷的自复叠制冷循环对比优化研究

为提高自复叠制冷(ACR)系统的制冷量和能效比,提出了一种机械预冷的自复叠制冷(PACR)系统,高温级为R600单级蒸气压缩式系统,低温级为R134a/R23ACR系统。研究了在不同工况下PACR系统与ACR系统和带回热器的ACR(RACR)系统的性能。结果表明,在蒸发器出口温度为-50℃,气液分离温度为11℃时,PACR系统中高温级循环使用R600性能最优,较RACR系统的COP最优点有1.7倍的提升。在冷凝温度为30℃,蒸发器出口温度变化范围为-50～-40℃时,PACR系统的Q_e和COP相较于ACR和RACR系统更有优势,且蒸发器出口温度为-50℃时,PACR系统的Q_e和COP较RACR系统提升最大,可分别提高2.8倍和1.7倍。     

一套新型冷电联供系统的性能研究

构建了一套新型利用低品位热能驱动的冷电联供系统,由无泵的有机朗肯循环(ORC)与氯化钙/氯化钡-氨两级吸附制冷机组成,热流体首先对无泵的ORC系统加热发电,在利用无泵的ORC系统的出口热流体来对两级吸附式制冷机的吸附床进行加热制冷,在实现冷电联供,同时实现了能量的梯级利用,大幅提高热量炯的利用效率。该新型冷电联供系统主要针对的对象是太阳能、地热能以及工厂余热等利用。     

CH_4-CO_2二元系低温分离方案的可行性探讨

通过对CH4-CO2二元系进行相图分析,得出低温分离脱除CO2的两种方案,一是气液分离,一是气固分离。采用闪蒸分离的方法来研究气液分离方案的可行性,利用HYSYS软件对二元系进行了闪蒸分离的计算分析,结果表明闪蒸分离难以同时保证较高的甲烷回收率和甲烷纯度,从而证明了气液分离方案不可行。根据气固相平衡计算得出了CH4-CO2二元系中CO2的结霜温度图,据图分析了气固分离方法的可行性,结果表明凝华分离方案可以达到带压液化天然气流程的要求,因而是可行的。     

喷射器扩压室结构设计优化研究

扩压室对喷射器内混合流体的降速增压有着重要影响.本文基于真实流体物性,采用气体动力学方法建立改进的一维混合模型并提出扩压室结构设计优化方法.将模型计算结果与文献实验值对比验证了模型的准确性.分析了扩压室结构参数与喷射器膨胀比、喷嘴喉部直径和混合室直径之间的关系.结果表明,扩压室半锥角α随膨胀比Pg/Pe、扩压室出口直径...     

太阳能辅助空冷机组互补发电系统热性能研究

以槽式太阳能辅助600 MW直接空冷燃煤机组互补发电系统为研究对象,依据机组装机容量选择与其匹配的集热场面积,建立互补发电系统模型,对THA工况与75%THA工况时功率增大运行模式下取代第3级高加和取代2、3级高加这两种取代方式进行热性能计算分析。在此基础上,为进一步分析气象因素对互补发电系统热性能的影响,以THA工况功率增大运行模式下取代第3级高加抽汽为例研究,结果表明:DNI越大、风速越高、环境温度越低,互补发电系统的热力性能越好。