混合制冷工质波转子结构性能优化

1

作者 张璐伟 代玉强 +1 位作者 张德聪 俞宁 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期361-367,共7页

将波转子嵌入自复叠制冷循环中,利用运动激波和膨胀波可以在设备通道内实现体积功的直接交换,缩短了高低压流股的能量传递路径,对提升制冷系统的能效有益.采用数值计算,完成了膨胀比为1.8、增压比为1.25条件下R134a/R23混合制冷工质的... 将波转子嵌入自复叠制冷循环中,利用运动激波和膨胀波可以在设备通道内实现体积功的直接交换,缩短了高低压流股的能量传递路径,对提升制冷系统的能效有益.采用数值计算,完成了膨胀比为1.8、增压比为1.25条件下R134a/R23混合制冷工质的波转子波图.考虑到波转子设备出入口流体速度在周向的分量会对设备性能产生影响,完成了出入口的倾斜角度优化.研究发现,在转动方向上中压出口倾斜6°、高压入口倾斜3°、低压入口倾斜2°的结构,可使波转子的理论引射率自33.20%提升至37.29%,达到了小膨胀比下波转子的最优引射性能.根据波图,高低压流股的交界面轴向耗散较小,在原有尺寸基础上,轴向尺寸缩短50%时未发现引射率急剧下降现象,该结论对缩短波转子轴向尺寸具有重要意义. 展开更多

关键词 气波制冷增压 真实气体 结构优化 自复叠制冷

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低品质蒸汽的气波增压性能

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作者 张璐伟 代玉强 +1 位作者 俞宁 张德聪 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-5,18,共6页

在WEN(功交换网络)中,常规的速度式和容积式功交换设备尺寸大、转速高,同时带液运行受限。功交换气波机是一种运用运动激波增压和膨胀波降温降压来实现高压流股与低压流股之间体积功直接交换的设备,具有结构简单、过程效率高和带液性能... 在WEN(功交换网络)中,常规的速度式和容积式功交换设备尺寸大、转速高,同时带液运行受限。功交换气波机是一种运用运动激波增压和膨胀波降温降压来实现高压流股与低压流股之间体积功直接交换的设备,具有结构简单、过程效率高和带液性能优良的优势,将其用作功交换网络的核心装备具有推广意义。文中利用气体动力学理论和计算流体力学手段,首先分析功交换机的工作原理和性能优势,之后对其进行性能研究。研究表明:功交换气波机在带液运行时具有良好的增压和降温特性,在低膨胀比下的等熵效率较高,引射率和低压入口流量随膨胀比的增大而增大,随增压比的增大而减小。定量分析气波换功技术在增压和引射方面的性能,对建立基于气动过程、精度更高的功交换气热力学模型具有重要意义。 展开更多

关键词 功交换 激波 增压 水蒸气 冷凝

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缠绕管式固定床反应器压降模拟与实验研究

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作者 牛硕磊 代玉强 +1 位作者 张伟健 徐琴琴 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期49-54,共6页

针对装填不同形状颗粒的缠绕管式固定床反应器,建立颗粒床层的物理模型,通过CFD-DEM(计算流体力学-离散元法)耦合模拟的方法,探究颗粒形状和缠绕管结构参数对床层空隙率、流体分布的影响,利用缠绕管式固定床反应器实验台对高雷诺数单相... 针对装填不同形状颗粒的缠绕管式固定床反应器,建立颗粒床层的物理模型,通过CFD-DEM(计算流体力学-离散元法)耦合模拟的方法,探究颗粒形状和缠绕管结构参数对床层空隙率、流体分布的影响,利用缠绕管式固定床反应器实验台对高雷诺数单相流动状态下的压降进行精确测量。结果表明:缠绕管螺距、层间距越小,床层空隙率越大,管径的变化对空隙率几乎没有影响。球形颗粒床层的流场分布差异较大,圆柱、棱柱颗粒床层流体分布均匀性依次改善。球形颗粒的CFD-DEM耦合模拟结果与实验结果吻合较好,但是非球形颗粒的模拟结果与实验结果存在一定误差。对多种压降预测公式进行对比,最后根据实验结果对常用的Ergun公式、Nemec-Levec公式进行常系数项修正来准确预测压降,研究结果可为缠绕管式固定床反应器设计和压降预测提供参考。 展开更多

关键词 缠绕管式固定床反应器 填充床 空隙率 数值模拟 压降

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Numerical analysis of unsteady condensation during expansion in shock tube 被引量：6

4

作者 赵家权 刘培启 +3 位作者 赵文静 代玉强 刘凤霞 胡大鹏 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1050-1055,共6页

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能力目标导向的过程成套装备课程教学改革与实践 被引量：5

5

作者 代玉强 周一卉 +3 位作者 刘学武 武锦涛 刘凤霞 魏炜 《化工高等教育》 2018年第6期36-40,共5页

过程成套装备是过程装备与控制工程专业的核心主干课程,在培养学生解决复杂工程问题能力的过程中发挥了重要作用。大连理工大学在课程教学目标、教学内容、教学方法和持续改进方面进行了改革和探索,建立了"反向设计、正向支撑"... 过程成套装备是过程装备与控制工程专业的核心主干课程,在培养学生解决复杂工程问题能力的过程中发挥了重要作用。大连理工大学在课程教学目标、教学内容、教学方法和持续改进方面进行了改革和探索,建立了"反向设计、正向支撑"的课程教学体系,并通过持续改进促进了过程装备与控制工程专业学生解决复杂工程问题能力目标的有效达成。 展开更多

关键词 过程成套装备 过程装备与控制工程 目标导向 课程建设

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利用波转子实现气体膨胀制冷技术(英文) 被引量：5

6

作者 代玉强 丁美霞 +1 位作者 谈文虎 胡大鹏 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期888-895,共8页

波转子是一种利用通道内压力气体接触时产生的各种气波运动实现能量转换的非定常流动设备.提出了一种新型的四端口返流波转子制冷机——压力交换制冷机,并利用一维非定常流动理论和计算流体力学方法分析了其工作过程和制冷原理,得到了... 波转子是一种利用通道内压力气体接触时产生的各种气波运动实现能量转换的非定常流动设备.提出了一种新型的四端口返流波转子制冷机——压力交换制冷机,并利用一维非定常流动理论和计算流体力学方法分析了其工作过程和制冷原理,得到了该设备正常工作的基本限制条件;实验研究了影响压力交换制冷机的各种因素.目前该机实验室等熵效率已达68%,表明在气体膨胀制冷领域将波转子用于制冷技术前景看好. 展开更多

关键词 压力交换制冷机 膨胀制冷 波转子

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气波两相作用规律及增压特性研究 被引量：1

7

作者 唐志鹏 代玉强 李陌晗 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期338-343,共6页

波转子作为一种非定常流动设备,工作时膨胀侧和压缩侧被接触面隔开,可以实现传统压缩机无法完成的两相增压过程.有机工质在波转子内会发生复杂的相变流动,其气波作用规律及增压特性研究是一项重要工作.为此建立了有机工质两相激波管数... 波转子作为一种非定常流动设备,工作时膨胀侧和压缩侧被接触面隔开,可以实现传统压缩机无法完成的两相增压过程.有机工质在波转子内会发生复杂的相变流动,其气波作用规律及增压特性研究是一项重要工作.为此建立了有机工质两相激波管数值求解模型,计算得到了激波管内气波两相作用规律及增压特性.结果表明:两相激波管闪蒸增压过程中,不仅发生了液体闪蒸,还存在气体再冷凝现象;对于纯液相闪蒸增压,在初始压比为6的情况下,R134a的一次增压比可以达到1.7,且在相同条件下R134a的二次增压比要比R23的高17.4%;对于不同液相体积分数下的闪蒸增压,部分液相闪蒸随着液相体积分数的增加,增压效应逐渐减小. 展开更多

关键词 气波 多相流 闪蒸 增压 数值模拟

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端口夹角对气波引射器性能的影响和预测 被引量：5

8

作者 赵文静 胡大鹏 +3 位作者 刘培启 代玉强 荣春 赵家权 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期572-577,共6页

端口夹角是影响气波引射器性能的重要结构参数。通过数值模拟和实验研究探讨了端口夹角对气波引射器性能的影响机理,并得出了装置最佳端口夹角的预测方法。气波引射器存在一个最佳的端口夹角ψopt:当端口夹角大于该值时,等熵效率明显下... 端口夹角是影响气波引射器性能的重要结构参数。通过数值模拟和实验研究探讨了端口夹角对气波引射器性能的影响机理,并得出了装置最佳端口夹角的预测方法。气波引射器存在一个最佳的端口夹角ψopt:当端口夹角大于该值时,等熵效率明显下降;若端口夹角小于最佳值,中压压力小于极值中压压力时,等熵效率随夹角的减小稍有降低,中压压力大于极值中压压力时,等熵效率急剧下降。数值模型的计算结果与实验值相一致,本文所建数值模型可准确预测最佳端口夹角。入口气体状态恒定时,最佳端口夹角不随中压压力的变化而改变,随转速的增大而线性增大。上述结论对气波引射器的设计和性能优化具有指导意义。 展开更多

关键词 气波引射器 激波 端口夹角 数值模拟

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天然气注甲醇雾化喷射泵的研制及应用 被引量：3

9

作者 朱彻 胡大鹏 +2 位作者 李学来 邹久朋 代玉强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期114-116,共3页

针对冬季天然气输气过程中须注入防冻剂 ,以及气波制冷天然气脱水装置和轻油回收装置的操作要求 ,在大量试验研究工作的基础上 ,研制出了一种新型注甲醇雾化喷射泵。该泵具有以下特点 :①不需外加动力 ;②天然气流过该泵的阻力降非常小 ... 针对冬季天然气输气过程中须注入防冻剂 ,以及气波制冷天然气脱水装置和轻油回收装置的操作要求 ,在大量试验研究工作的基础上 ,研制出了一种新型注甲醇雾化喷射泵。该泵具有以下特点 :①不需外加动力 ;②天然气流过该泵的阻力降非常小 ;③醇雾化度高 ;④注醇量连续可调 ;⑤适用压力范围广 ;⑥结构简单 ,无任何运动部件。文中还介绍了该泵在中国油田上的实际应用情况。 展开更多

关键词 天然气 防冻剂 脱水 甲醇 注入设备 注入量 雾化喷射泵

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五孔探针在气流速度测量中的应用 被引量：4

10

作者 韩礼泽 武锦涛 代玉强 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第1期48-52,64,共6页

气速是工程和实验研究所关注的重要参数之一,在化工领域内对流体速度进行准确测量对实验结果至关重要。本文对五孔探针在气速测量相关方法中的应用进行说明,尤其是对在高速测量中五孔探针的使用进行详细的研究。对五孔探针在Ma>0.3... 气速是工程和实验研究所关注的重要参数之一,在化工领域内对流体速度进行准确测量对实验结果至关重要。本文对五孔探针在气速测量相关方法中的应用进行说明,尤其是对在高速测量中五孔探针的使用进行详细的研究。对五孔探针在Ma>0.3的高速气流速度测量中的应用进行了研究,探讨了五孔探针在高速气流中的标定和测量方法,设计加工了锥形五孔探针,并在标准风洞0.3>Ma>1的高速流场中对其进行了标定,获得了相应的标定校核结果;通过实验分析了Ma>0.3时气流的可压缩性对气流速度测量结果的影响;针对超音速流场,从理论上分析了探针前正激波、斜激波对测量参数的影响,提出测量数据的修正方法;并在Laval喷管实验平台中使用五孔探针对气流速度进行了测量,测量结果具有较高的精度,满足工程使用要求,验证了五孔探针对气流速度测量校核和使用方法的准确性。研究结果不仅拓宽了五孔探针的应用范围,而且对相关的测量研究有重要的工程价值。 展开更多

关键词 五孔探针 高速气流 速度测量 Laval管

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真实气体非定常波系交互作用求解方法

11

作者 李陌晗 代玉强 +1 位作者 张德聪 俞宁 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期344-350,共7页

真实气体气波相互作用效应在气波类机械的设计中至关重要,波系之间的相交反射直接影响设备的工作过程.目前由于真实气体非定常波系理论较为匮乏,设计者不得不先采用理想气体模型进行初步估计,然后利用计算流体力学(CFD)进行校正,消耗了... 真实气体气波相互作用效应在气波类机械的设计中至关重要,波系之间的相交反射直接影响设备的工作过程.目前由于真实气体非定常波系理论较为匮乏,设计者不得不先采用理想气体模型进行初步估计,然后利用计算流体力学(CFD)进行校正,消耗了大量的计算资源和时间.为此建立了真实气体非定常波交互作用求解方法.首先给出了跨越单一波的计算方法,对于激波采用Rankin-Hugoniot关系迭代波后温度,对于膨胀波利用Simpson公式对黎曼不变量进行数值积分求解波后气流速度.随后给出了简单波与激波的相遇、反射等作用的计算方法.计算结果与CFD模拟的压力和温度具有较好的一致性,并且在计算时间上比CFD有明显的优势. 展开更多

关键词 真实气体 激波 膨胀波 非定常流动

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数据分析与BP神经网络相结合的乙烯装置智能故障诊断系统

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作者 常亚娜 武锦涛 代玉强 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期97-104,共8页

针对化工生产流程中各单元具有强关联性、连续性、复杂性的特点,以某乙烯生产装置为对象进行Aspen仿真,提取数据并进行灵敏度分析,发现设备故障可以通过分馏塔再沸器和冷凝器的热负荷变化来反映;进而,以脱甲烷塔、脱乙烷塔和乙烯精馏塔... 针对化工生产流程中各单元具有强关联性、连续性、复杂性的特点,以某乙烯生产装置为对象进行Aspen仿真,提取数据并进行灵敏度分析,发现设备故障可以通过分馏塔再沸器和冷凝器的热负荷变化来反映;进而,以脱甲烷塔、脱乙烷塔和乙烯精馏塔为例建立动态模型,把引起热负荷变化的温度、压力、甲烷含量和进料流量4种可观测参数数据集进行故障分类编码,再利用3层BP神经网络建立热公用工程(主要指蒸汽)智能诊断系统模型。对不同可观测参数及其组合数据各选取10000组数据样本进行训练和验证,在获得阶段性诊断结果后,综合设备热负荷变化得到完整的装置故障情况。测试集样本验证结果显示,所建BP神经网络诊断模型的准确率较高,可达到99.75%。实际应用结果表明,该故障诊断系统在实际操作中能够快速有效地判断出设备故障诱因。 展开更多

关键词 公用工程 神经网络 乙烯装置 故障诊断

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不同外激励参数下射流的附壁振荡特性 被引量：3

13

作者 邹久朋 刘学武 +2 位作者 程蛟 代玉强 李俊龙 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1201-1207,共7页

为获得新型外激励振荡器的振荡性能跟随外激励流参数和时变模态的改变而变化的规律和敏感性,为该振荡器的高效应用提供依据与参考,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)数值模拟和实验的方法,对激振能力和振荡射... 为获得新型外激励振荡器的振荡性能跟随外激励流参数和时变模态的改变而变化的规律和敏感性,为该振荡器的高效应用提供依据与参考,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)数值模拟和实验的方法,对激振能力和振荡射流的总压保持率K的变化进行了考察。结果表明:总压保持率K随外激励流总压的降低而减小;非激励侧泄漏的激励流也使K略降,但却显著降低了激振能力;而激励流占空比减小即提前关断,会显著降低振荡射流总压保持率;激励流起始压力渐升的影响较小,而中后期压力丧失或渐降,会使K有较大跌落。研究证明,外激励振荡器对激励流参数的变化具有较强的适应性,20%以内的变化不影响振荡稳定,仍能维持较高的总压保持率K,可振区间内最低K比现有的自激励振荡器高出10%以上。 展开更多

关键词 射流 附壁振荡 外激励 总压保持率

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含有复合阻尼结构的压力波制冷机振荡管内流动分析 被引量：2

14

作者 代玉强 胡大鹏 +1 位作者 刘伟 朱彻 《低温与特气》 CAS 2003年第2期23-24,34,共3页

通过对含有复合阻尼结构的压力波制冷机振荡管内的流场分析,详细讨论了激波在接受管内的行为,数值计算同时表明:含有两道复合阻尼结构加上激波吸收腔完全可以将激波降低到工程上可以接受的程度。

关键词 气波制冷机 接受管 反射激波 CFD分析 压力波制冷机 复合阻尼结构 振荡管 流场

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几何尺寸对音波振荡器射流流动特征的影响 被引量：3

15

作者 胡大鹏 陈祖志 +1 位作者 代玉强 陈圣涛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1180-1184,共5页

音波振荡器内射流流动特征主要由振荡器几何尺寸决定,因此对几何尺寸对流动特征的影响进行了实验和数值模拟研究,得到:(1)射流振荡周期和控制管长呈正比,与声波在管中传播周期近似相等;(2)控制管过长、过宽或过窄,均不能产生稳定振荡射... 音波振荡器内射流流动特征主要由振荡器几何尺寸决定,因此对几何尺寸对流动特征的影响进行了实验和数值模拟研究,得到:(1)射流振荡周期和控制管长呈正比,与声波在管中传播周期近似相等;(2)控制管过长、过宽或过窄,均不能产生稳定振荡射流,音波振荡器正常工作时的控制管长范围随控制通道变窄而缩小;(3)劈距或位差过小,射流均不能附壁,且两者之间存在耦合关系,劈距减小,则产生振荡射流的最小位差增大。 展开更多

关键词 音波振荡器 射流 流动特征 几何尺寸

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动量增强型喷射器性能实验与分析 被引量：3

16

作者 姚轶智 代玉强 +2 位作者 张博文 于闯 李陌晗 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4489-4496,共8页

基于增大混合区域,增强动量交换效率的优化思想,添加三维扰流元件的动量增强型喷射器能够提高设备性能。以此为研究对象,本文在空气介质下对其性能进行了实验和数值计算研究。相较传统喷射器,动量增强型喷射器能显著提高喷射器单体设备... 基于增大混合区域,增强动量交换效率的优化思想,添加三维扰流元件的动量增强型喷射器能够提高设备性能。以此为研究对象,本文在空气介质下对其性能进行了实验和数值计算研究。相较传统喷射器,动量增强型喷射器能显著提高喷射器单体设备性能。在超音速情况下,驱动流量不受影响,实验测定动量增强元件在增压性能变化不大的情况下,提升临界区引射率ER达5%,数值计算结果与模拟结果吻合。对数值计算所得流场分析发现:在喷射器驱动喷嘴尾部设置动量增强元件,一方面能够使流体混合边界出现花瓣形褶皱,增大流体混合面积,同时增厚混合区域达39.28%,整体拓展混合空间;另一方面,动量增强元件能够促使驱动流体轴向速度转化为周向、径向速度,诱发周向旋流,增强径向扰流,变喷射器传统二维动量交换为三维动量交换。动量增强元件亚声速情况下,引射性能进一步提升,但其临界压力点降低,增压能力损失。 展开更多

关键词 喷射器 引射率 旋流 计算流体力学 动量传递 混合

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真方白丸子联合注射用阿替普酶对急性缺血性卒中风痰入络证患者血清炎症因子及血管内皮活性物质的影响

17

作者 宗芳 陈永华 代玉强 《国际中医中药杂志》 2023年第9期1075-1080,共6页

目的探讨真方白丸子联合注射用阿替普酶对急性缺血性卒中(AIS)患者血清炎症因子、血管内皮活性物质的影响。方法随机对照试验研究。选择2019年6月-2022年7月蒙城县中医院87例AIS患者作为观察对象,按病历尾号分为治疗组44例、对照组43例... 目的探讨真方白丸子联合注射用阿替普酶对急性缺血性卒中(AIS)患者血清炎症因子、血管内皮活性物质的影响。方法随机对照试验研究。选择2019年6月-2022年7月蒙城县中医院87例AIS患者作为观察对象,按病历尾号分为治疗组44例、对照组43例。对照组在常规治疗基础上结合注射用阿替普酶溶栓,治疗组在对照组基础上服用真方白丸子。2组均治疗2周。分别于治疗前后进行中医症状评分;采用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评估神经功能缺损程度,日常生活活动能力量表(ADL)评估生活质量,采用ELISA法检测血清IL-6、CRP、TNF-α、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、VEGF、NOS、内皮素-1(ET-1)水平,记录不良反应,评价临床疗效。结果治疗组总有效率为93.18%(41/44)、对照组为76.74%(33/43),2组比较差异有统计学意义(χ^(2)=4.62,P=0.032)。治疗组治疗后半身不遂、肌肤不仁、口眼歪斜、语言不利、头痛眩晕积分低于对照组(t值分别为3.38、3.77、2.69、2.60、2.36,P<0.01或P<0.05);NIHSS评分低于对照组(t=7.53,P<0.01),ADL评分高于对照组(t=2.99,P<0.01)。治疗后,治疗组血清IL-6、CRP、TNF-α、MCP-1水平低于对照组(t值分别为6.07、5.70、5.30、3.36,P<0.01);VEGF[(364.54±33.04)ng/L比(346.86±29.63)ng/L,t=2.63]水平高于对照组(P<0.05),NOS[(20.77±3.12)μmol/L比(29.46±5.36)μmol/L,t=9.27]、ET-1[(85.41±7.09)ng/L比(94.11±9.38)ng/L,t=4.89]水平低于对照组(P<0.01)。结论真方白丸子联合注射用阿替普酶可改善AIS患者的临床症状,降低炎症因子水平,保护血管内皮功能,提高疗效。 展开更多

关键词 缺血性卒中 风痰入络 炎症因子 真方白丸子 注射用阿替普酶

原文传递

双管式气波制冷机射流振荡和出口温降的数值模拟与实验研究 被引量：2

18

作者 陈圣涛 胡大鹏 +4 位作者 杨军 陈祖志 代玉强 朱彻 刘润杰 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2008年第2期264-269,共6页

采用重整化群k-ε模型,用数值模拟的方法计算了气波制冷机中射流的振荡和流动的形态.研究了不同控制管长,不同膨胀比的操作条件下振荡频率、温降的关系.计算和实验结果表明,控制管长与振荡频率为线性关系,相同控制管长条件下,膨胀比对... 采用重整化群k-ε模型,用数值模拟的方法计算了气波制冷机中射流的振荡和流动的形态.研究了不同控制管长,不同膨胀比的操作条件下振荡频率、温降的关系.计算和实验结果表明,控制管长与振荡频率为线性关系,相同控制管长条件下,膨胀比对振荡频率几乎无影响.但随着膨胀比的增大,出口气体温降越来越大. 展开更多

关键词 双管式气波制冷机 射流 控制管 膨胀比

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旋转式气波制冷机极值射流频率的数值预测 被引量：2

19

作者 刘培启 胡大鹏 +4 位作者 赵文静 朱彻 代玉强 刘润杰 邹久朋 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-5,共5页

利用数值模拟和实验探讨了极值射流频率的预测方法。结果表明:各阶极值射流频率之间基本呈倍数关系,数值模拟能够准确描述接受管内波系和接触面的运动,预测的极值射流频率均较实验偏低但误差在5%以内;各阶极值射流频率随着出口压力和膨... 利用数值模拟和实验探讨了极值射流频率的预测方法。结果表明:各阶极值射流频率之间基本呈倍数关系,数值模拟能够准确描述接受管内波系和接触面的运动,预测的极值射流频率均较实验偏低但误差在5%以内;各阶极值射流频率随着出口压力和膨胀比的增加而增大;第二、三阶极值射流频率下气波机制冷效率较第一阶高。所得结论对实际生产中气波机稳定高效运行具有指导意义。 展开更多

关键词 膨胀制冷 气波制冷机 射流频率 数值模拟

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新型高效中部阻波腔式气波管性能研究 被引量：2

20

作者 邹久朋 刘学武 +1 位作者 徐伟华 代玉强 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1906-1914,共9页

气波制冷机气波管内的运动激波,在管内封闭末端将反射回行。若反射激波回到气波管开口端,会加热已膨胀制冷的开口端气体,严重降低制冷效率。考察分析已有高效的末端吸收腔式气波管,其衰减和阻止反射激波的效果还不理想,因此提出了一种... 气波制冷机气波管内的运动激波,在管内封闭末端将反射回行。若反射激波回到气波管开口端,会加热已膨胀制冷的开口端气体,严重降低制冷效率。考察分析已有高效的末端吸收腔式气波管,其衰减和阻止反射激波的效果还不理想,因此提出了一种中部阻波腔式气波管结构。通过对管内运动波系的对比分析,揭示了该中部阻波腔的综合作用机理:不只是对反射激波进行阻减,还能将其重新折回气波管后段,且将部分入射激波反射成膨胀波,与逃出阻波腔的反射激波相抵消,共同遏制反射激波回到气波管开口。CFD数值模拟表明,与已有广泛应用的末端吸收腔式气波管相比,新型气波管可使高于第二高效注气频率对应的制冷效率相对提升7%~11%,波谷提升约18%,使制冷效率曲线趋于平坦;而将中部阻波腔与已有的末端吸收腔共用,组成双腔式气波管,还能使低、中频注气时的制冷效率相对提高6%~8%,效率曲线更平。又以单管模型机实验测量对比三种型式气波管的制冷效率,证明了新型气波管的高效和效率曲线的平坦性能;实验三种气波管制冷效率幅度的差别和趋势,以及效率峰值、谷点所对应的注气频率,都与模拟结果相符。 展开更多

关键词 制冷 气波管 反射激波 优化设计 数值模拟 吸收腔和阻波腔

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