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15 MPa高压泵用机械密封辅助O形圈性能分析
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作者 王永乐 许达 +4 位作者 丁思云 谢星 蔡粤华 彭骞 吴兆山 《流体机械》 北大核心 2025年第8期94-101,共8页
为了研究高压泵用机械密封补偿环辅助橡胶O形圈的密封性能,建立了二维轴对称非线性接触模型,基于流体压力渗透法,将不同介质压力、压缩率、安装间隙等参数,对O形圈应力及密封性能的影响进行了分析,并通过O形圈轴向力测量试验装置,验证... 为了研究高压泵用机械密封补偿环辅助橡胶O形圈的密封性能,建立了二维轴对称非线性接触模型,基于流体压力渗透法,将不同介质压力、压缩率、安装间隙等参数,对O形圈应力及密封性能的影响进行了分析,并通过O形圈轴向力测量试验装置,验证了计算模型的准确性。结果表明,O形圈的各应力随介质压力增加而增大,其中接触应力增幅明显;当介质压力在9~15 MPa范围时,压力对O形圈应力影响占主导;压缩率>10%时,其对O形圈应力的影响可忽略;当介质压力低于20 MPa、安装间隙<0.2 mm时,挡圈的安装对O形圈的应力及密封性能影响不大。研究结果可为相关高压泵用机械密封橡胶O形圈的设计提供理论指导。 展开更多
关键词 高压机械密封 橡胶O形圈 流体压力渗透 有限元分析 试验验证
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螺旋槽机械密封端面槽型优化与熵产分析
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作者 郑国运 谢星 +5 位作者 姜大连 梁彦兵 姚黎明 李香 吴兆山 李鲲 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期186-192,共7页
针对液膜润滑螺旋槽机械密封端面流动损失定量分析问题,采用熵产损失诊断方法,开展螺旋槽机械密封槽型结构优化与三维湍流流场诊断分析;分析不同槽型结构下各类型熵产定量损失,计算密封在不同转速与槽深下泄漏率、开启力与熵产损失,获... 针对液膜润滑螺旋槽机械密封端面流动损失定量分析问题,采用熵产损失诊断方法,开展螺旋槽机械密封槽型结构优化与三维湍流流场诊断分析;分析不同槽型结构下各类型熵产定量损失,计算密封在不同转速与槽深下泄漏率、开启力与熵产损失,获取各类型熵产损失占比随转速与槽深变化规律。研究结果表明:螺旋槽最优参数为螺旋角20°、槽堰比0.42、槽坝比0.63、槽深13μm,优化后的密封端面动压开启能力大,流动熵产损失小;密封湍流与脉动熵产总占比超过40%,在高转速工况下湍流流动损失不可忽略;密封泄漏率与开启力随转速与槽深的增加线性增大,熵产损失随转速呈抛物线形增大,随槽深变化较小;随转速增大,直接熵产损失占比先增大后减小,脉动与湍流熵产损失占比单调递增,壁面熵产损失占比单调递减。 展开更多
关键词 机械密封 密封端面 螺旋槽 熵产损失 多目标优化
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冷冻空调设备生命周期碳排放评价方法 被引量:2
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作者 张秀平 屈博艺 +4 位作者 吴俊峰 胡一清 周全 葛坦 宋哲 《流体机械》 北大核心 2025年第1期85-96,共12页
我国冷冻空调设备碳排放评价、认证认可技术方面的研究基础较薄弱,为了给研究冷冻空调设备生命周期碳排放评价方法提供思路,本文对国内外碳排放计算及评价的相关标准和文献进行了详细综述和分析。结果表明,对于冷冻空调设备,国内外缺失... 我国冷冻空调设备碳排放评价、认证认可技术方面的研究基础较薄弱,为了给研究冷冻空调设备生命周期碳排放评价方法提供思路,本文对国内外碳排放计算及评价的相关标准和文献进行了详细综述和分析。结果表明,对于冷冻空调设备,国内外缺失碳排放核算的技术标准,需针对冷冻空调设备的特点,制定其生命周期的碳排放计算方法;不同产品的生命周期各阶段碳排放核算方法具有一定的相似性,但又具有一定的差异性,需根据数据的可获得性和方法的可操作性来确定;建立通用的生命周期碳排放评价方法是必要的,随着新材料新技术应用,以及产品能效提升和地区能效差异,技术评价方法需具有包容性和开放性。研究结果可为我国制定冷冻空调设备的碳排放计算方法提供参考。 展开更多
关键词 冷冻空调 碳排放 生命周期 评价方法
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基于响应面高维代理模型的双吸式离心泵优化设计
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作者 黄腾 江新喻 +3 位作者 黄秉方 胡一帆 刘志远 李琪飞 《流体机械》 北大核心 2025年第3期89-96,118,共9页
为了提高双吸式离心泵的运行效率,对某水厂原水泵的叶轮结构进行了优化设计。通过对叶轮的几何结构进行系统研究,以叶轮后盖板的进口安放角β_(1h)、前盖板的进口安放角β_(1s)、后盖板的出口安放角β_(2h)、前盖板的出口安放角β_(2s)... 为了提高双吸式离心泵的运行效率,对某水厂原水泵的叶轮结构进行了优化设计。通过对叶轮的几何结构进行系统研究,以叶轮后盖板的进口安放角β_(1h)、前盖板的进口安放角β_(1s)、后盖板的出口安放角β_(2h)、前盖板的出口安放角β_(2s)及叶片包角φ为主要优化参数。在变量的取值区间内对叶轮进行几何重构,并生成训练集,进而构建响应面高维代理模型。以此模型作为优化目标变量y,对叶轮进行了优化研究,并通过对比优化后双吸泵扬程、效率的数值模拟结果与试验结果,验证了模型的可靠性。结果表明,优化后的叶轮在设计工况下显著改善了流动分布,减少了不稳定流动,并有效降低了叶轮进口的湍动能,同时提升了叶轮出口的速度;在压水室出口一侧,泵的整体效率提升约3%;优化后的模型在流量为0.7Q_(d),0.8Q_(d),0.9Q_(d),Q_(d)的各工况下均实现了超过3%的效率提升,其中,在0.7Q_(d)和0.8Q_(d)工况下,扬程的涨幅最大,增长了约0.8 m;优化措施显著拓宽了双吸式离心泵的高效工作区,提高了其整体性能。研究结果不仅验证了优化方法的有效性,而且为双吸式离心泵叶轮设计提供了一种高效的优化途径。 展开更多
关键词 双吸式离心泵 响应面高维代理模型 优化设计
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工商业用低环境温度空气源热泵(冷水)机组碳足迹分析
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作者 屈博艺 吴俊峰 +4 位作者 孙云 赵盼盼 戴琳 王寿川 宋哲 《流体机械》 北大核心 2025年第2期94-101,共8页
为辨识工商业用低环境温度空气源热泵(冷水)机组碳足迹分析的关键阶段和主要影响因素,指导机组低碳设计,基于生命周期评价理论,对工商业用低环境温度空气源热泵(冷水)机组的原材料获取、加工装配、运行、运输、回收与处置5个阶段的主要... 为辨识工商业用低环境温度空气源热泵(冷水)机组碳足迹分析的关键阶段和主要影响因素,指导机组低碳设计,基于生命周期评价理论,对工商业用低环境温度空气源热泵(冷水)机组的原材料获取、加工装配、运行、运输、回收与处置5个阶段的主要碳排放分别进行了计算及敏感度分析。结果显示,在机组的整个生命周期中,碳排放的主要来源是运行阶段的电力消耗以及制冷剂的泄漏,占比超98%,其他阶段基本可以忽略;机组使用更低全球变暖潜值(GWP)的R454B制冷剂替换R410A制冷剂时,生命周期总碳排放量降低15.14%;机组的能效水平由2级提升为1级时,生命周期总碳排放量降低2.56%;能源结构变化带来的生命周期总碳排放量降低超过6.77%。工商业用低环境温度空气源热泵(冷水)机组生命周期的减碳应重点关注运行阶段,采用更低GWP的制冷剂、提升机组能效水平及国家能源结构中新能源比例是机组生命周期减碳的重要途径。 展开更多
关键词 低环境温度空气源热泵(冷水)机组 生命周期 碳足迹 减碳策略
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