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蒸发器用分流器的理论分析与实验研究

蒸发器用分流器的理论分析与实验研究

作者：姬卫川天津商业大学

学位级别：硕士

在蒸汽压缩式制冷系统中,蒸发器是冷量传递的换热部件,其性能的好坏直接影响整个系统的效率。液态制冷剂经节流机构,由液态单相变为气液两相。制冷剂气液两相流能否均匀的分配到蒸发器的各支路,对蒸发器的换热性能影响较大。分流器作为... 详细信息

在蒸汽压缩式制冷系统中,蒸发器是冷量传递的换热部件,其性能的好坏直接影响整个系统的效率。液态制冷剂经节流机构,由液态单相变为气液两相。制冷剂气液两相流能否均匀的分配到蒸发器的各支路,对蒸发器的换热性能影响较大。分流器作为蒸发器的辅助部件,是实现向蒸发器各支路均匀分配制冷剂的关键部件,其分流过程的均匀性对蒸发器的性能有重要的影响。通过对国内外文献的阅读和企业产品的调研,发现目前蒸发器用分流器的种类繁多,没有统一的分类标准,且传统分流器由于其在分流原理上存在先天不足,无法彻底克服其分配不均的缺点,导致蒸发器传热性能恶化,亟待开展新型分流器的理论分析和实验研究。基于此,本文主要研究内容如下:一、按照制冷剂从节流阀节流后经再混合、流型整定、再分配的过程对分流器进行分类。在研究传统分流器的基础上,提出新的等干度、等流量分流理念,即将传统的两相流均匀分配过程转化为单相流的均匀分配过程。建立了气液分离式液态单相分流器的设计模型,并设计出两种不同结构的气液分离式分流器。二、采用FLUENT软件分别对两种结构的气液分离式分流器、CAL分流器和文丘里分流器进行气液两相分部仿真。结果表明:对于分相式分流器,当供液管上有U型弯或者弯头时,能够使气液两相制冷剂实现预分离。文丘里分流器容易出现分流不均现象,CAL分离器基本能够实现等干度、等流量分配;2号气液分离式分流器与1号气液分离式分流器相比,其气液分离的程度更彻底,更容易实现将两相流分配过程转化为单相流的分配过程。三、在冷风机性能测试实验台的基础上,搭建了分流器测试装置,分别在同一台冷风机上安装文丘里分流器、CAL分流器、1号气液分离式分流器和2号气液分离式分流器,在库温为0℃、-4℃、-8℃、-12℃、-16℃、-20℃工况下,测试冷风机的性能和分流器的压降性能。实验结果表明:(1)在-18℃库温工况下,安装两种气液分离式分流器时,蒸发器的制冷量和传热系数随气体旁通阀开度的增加都呈现先增加后减小的规律,对于两种形式的气液分离式分流器都有一个最佳的抽气量。1号和2号气液分离式分流器分别在开度4和开度2时,蒸发器的制冷量达到最大值,分别是5.015kW和5.142kW;在开度3时,蒸发器的传热系数达到最大值,分别是30.2W/(m2·K)和30.6W/(m2·K)。在相同的开度下,2号分流器的传热系数稍大于1号分流器的传热系数。(2)在相同的实验工况下,安装四种不同的分流器,蒸发器样机的制冷量和传热系数的大小顺序是2号气液分离式分流器的制冷量大于1号气液分离式分流器的制冷量大于CAL分流器的制冷量大于文丘里式分流器的制冷量,按照qyfl关、qyfl开1、qyfl开2、CAL、文丘里、二qyfl关、二qyfl开1和二qyfl开2的安装顺序,在0℃库温时,二qyfl开2比其他分流器制冷量分别提高了15.6%、9.8%、10.2%、8.6%、12.5%、1.2%和0.7%,传热系数分别提高了15.5%、9.7%、10.2%、9.0%、13.5%、1.2%和0.7%;在-18℃库温时,二qyfl开2比其他分流器制冷量分别提高了7.2%、10.1%、2.6%、6.8%、9.1%、1.2%和1.1%,传热系数分别提高了15.9%、9.4%、4.5%、2.8%、6.3%、4.0%和4.4%。(3)安装四种形式分流器时,分流器的压降、蒸发器的压降和总压降都随着库温的降低而减小。其中文丘里分流器的压降占蒸发器总压降的百分比较高,其他三种分流器的压降占蒸发器总压降的百分比较小。在相同的工况下,文丘里分流器的压降远远大于其他三中形式分流器的压降,其次是1号气液分离式分流器、CAL分流器和2号气液分离式分流器。对于两种结构的气液分离式分流器来说,在相同的工况下,其压降随着气体旁通阀(针阀)开度的增加而降低。四、根据气液两相流的流型理论对孔板型分流器进行改进,为了使制冷剂气液两相充分混合,用相同孔径的铜管代替孔板,其中管长为管径的3倍,提供充足的气液混合流道。并将改装前后的分流器分别安装在同一台冷风机上,测试其对冷风机性能的影响。研究表明:在相同的校准箱温度下,冷风机在安装改进分流器时,其制冷量和传热系数都大于安装旧分流器时的制冷量和传热系数,在整个实验工况区间,其制冷量变化区间分别为6.02kW.17kW和5.10kW.39kW,其平均传热系数分别为27.02W/(m2·K)和32.95W/(m2·K)。改进后的分流器能使汽液两相充分混合和分配,在一定程度上增加制冷剂与管壁的接触面积,冷风机换热面积得到充分利用。

关键词：制冷系统分流器蒸发器制冷量传热系数 CFD

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惯性圆锥破碎机有限元分析及优化

惯性圆锥破碎机有限元分析及优化

作者：卫一川太原科技大学

学位级别：硕士

改革开放后的中国是飞速发展的中国,如今经济发展迅速,高楼大厦林立,伴随着城市化进程的加快,水泥森林渐渐包围了人类的生活,与物料破碎相关联的领域需求量与日俱增。我国作为矿业生产大国,对各种物料进行粉碎是工业领域的一项重要工艺... 详细信息

改革开放后的中国是飞速发展的中国,如今经济发展迅速,高楼大厦林立,伴随着城市化进程的加快,水泥森林渐渐包围了人类的生活,与物料破碎相关联的领域需求量与日俱增。我国作为矿业生产大国,对各种物料进行粉碎是工业领域的一项重要工艺流程。据统计,大约12%的电能被用到进行物料破碎的工艺中,然而在这被利用的电能中只有仅15%用在了破碎物料上,剩余的大部分能量都被用在了磨机上,更难以置信的是磨机的效率只有1%。所以“多碎少磨”的观念开始在破碎领域盛行,而惯性圆锥破碎机是可以达到其要求的代表机型,它以料层破碎为基础,利用物料本身具有的材料缺陷加之强烈的章动运动,大大加强了破碎能力。高频振动的加入令惯性圆锥破碎机的产品粒度更均匀,破碎物料的及时排出有效抑制了过粉碎的产生。在有些选矿厂的工艺流程中,原本需要磨机来达到所要求的产品粒度,惯性圆锥破碎机的出现直接替代了磨机,可见惯性圆锥破碎机能够真正实现少磨多粉碎的要求。本文以GYP1500型惯性圆锥破碎机为例进行研究,分析其关键工作部件——主轴、内锥、内锥衬板。通过在Pro/E软件对其进行参数化建模,得到三维实体模型。通过了解破碎理论的发展历程,进而对惯性圆锥破碎机的破碎原理进行深入分析得出作用在内锥及内锥衬板上的力的分布规律,运用ANSYS软件进行有限元加载分析。惯性圆锥破碎机的工作部分的工况比较恶劣,待破碎物料具有一定的随机性且直接作用于耐磨衬板上,那么衬板上的受力将变得复杂,故对载荷的分析十分重要。其次,进行了动力学模态分析,从模态理论出发到最后提取了关键部件的前十阶固有频率及振型,对比惯性圆锥破碎机的工作频率与提取到的固有频率,避免共振。最后,对破碎腔形及衬板磨损的原因进行了分析,以衬板受力最小为目标进行了衬板曲线的优化,使破碎腔工作效率达到最优。研究结果明确了惯性圆锥破碎机关键部件的受力及变化趋势,为其结构的进一步优化以及产品的大型化发展提供一定的依据。

关键词：惯性圆锥破碎机有限元分析 ANSYS 优化

有机硅单体合成过程的流态化及其旋风分离特性研究

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有机硅单体合成过程的流态化及其旋风分离特性研究

作者：谭卫川昆明理工大学

学位级别：硕士

有机硅材料因为其独特结构和性能,成为了当今最具发展前景的新型化工材料之一。其中,有机硅单体的生产水平直接反映了有机硅工业的发展水平。如何在保证单体产能效率的情况下,实现有机硅工业单体产能的大型化、高产能、高效率发展是目... 详细信息

有机硅材料因为其独特结构和性能,成为了当今最具发展前景的新型化工材料之一。其中,有机硅单体的生产水平直接反映了有机硅工业的发展水平。如何在保证单体产能效率的情况下,实现有机硅工业单体产能的大型化、高产能、高效率发展是目前亟待解决的问题。不少研究表明反应器结构的研究和优化是解决此问题最主要、最直接的方式之一。本文针对反应器各部件内部的流态化、传热优化以及颗粒的回收利用进行研究,为工业中的实际生产提出一些理论依据。首先,本文为了提高流化床反应器中直接合成有机硅单体的反应效率,采用欧拉-欧拉方法研究了分布板结构对流化质量的影响,研究结果表明:包含特定材料参数的曳力模型能合理预测气泡行为和压力波动;当开孔率为0.53%时,分布板压降比约为0.11679,最符合在增加流化质量的同时减少耗损的设计标准;此时的主频约为1Hz,幅值为0.035k Pa,对应于较好的传热传质效果。此外,气泡行为的剧烈波动区主要分布在床层高度75-150mm处。在此基础上,本文提出了一种更为简单、适用的多孔板设计方法。其次,为了保证有机硅流化床反应器的连续工作,对有机硅的颗粒回收装置的旋流特性进行了研究。基于RSM湍流模型,采用欧拉-拉格朗日方法对颗粒分离装置的性能参数进行评估。根据颗粒碰撞处理方式的不同,系统研究了DPM、DDPM和DEM模型的差异性。结果表明:入口夹角的增加,不利于颗粒分离。入口夹角为130°时,有最小的总压压降为700.2532 Pa,压降的减小与切向速度密切相关,强颗粒-壁面碰撞区位于入口对面的壁面和锥壁上,并且壁面-颗粒的作用力在该流域占主导。研究结果可为有机硅合成反应器的旋流器设计提供一定的参考数据。

关键词：有机硅单体分布器旋风分离器离散相模型双流体模型

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纳米碳叶面肥对大田中烟草品质的影响

浙江农业科学 2025年

作者：罗贞宝王文凯赵二卫翟绪于松陈丹张龙杨肖娥毕节市烟草公司浙江大学环境与资源学院污染环境修复与生态健康教育部重点实验室

为明确纳米叶面肥在烟草生长中最佳喷施时期及其作用，在云南玉溪澄江烟区开展田间试验，研究了纳米碳叶面肥（NCF）在不同时期对烟草品质的影响，叶面喷施NCF对烟叶总氮含量有显著的提升效果，与CK相比，中、上部烟叶平均分别提升7.57%... 详细信息

为明确纳米叶面肥在烟草生长中最佳喷施时期及其作用，在云南玉溪澄江烟区开展田间试验，研究了纳米碳叶面肥（NCF）在不同时期对烟草品质的影响，叶面喷施NCF对烟叶总氮含量有显著的提升效果，与CK相比，中、上部烟叶平均分别提升7.57%与14.45%。还原糖平均降低了17.41%；对烟碱含量有显著的降低效果，中、上部烟叶中烟碱含量平均分别降低了23.84%、33.87%。且NCF不同时期喷施均显著提高了中部烟叶钾含量，平均提高了12.50%。4个喷施时期处理间，其中T1处理（在团棵期、旺长期和打顶期进行3次喷施）对烟草品质提升最大。总之，叶面喷施NCF后，使烟草不同程度地提氮增钾、降烟碱。

关键词：纳米碳叶面肥烟草品质

基于细胞焦亡相关通路探讨中医药治疗糖尿病肾病的研究进展

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中国实验方剂学杂志 2025年第3期 290-300页

作者：石锦涛张知宜卫芸菲韩佳瑞河南中医药大学第二临床医学院河南省中医院

糖尿病肾病（DKD）是导致终末期肾脏病的主要原因之一，随着其患病率和死亡率逐年增加，俨然严重影响了患者的身心健康。细胞焦亡作为DKD发生发展的关键环节，可以通过活性氧（ROS）/硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）/NOD样受体蛋白3(NL... 详细信息

糖尿病肾病（DKD）是导致终末期肾脏病的主要原因之一，随着其患病率和死亡率逐年增加，俨然严重影响了患者的身心健康。细胞焦亡作为DKD发生发展的关键环节，可以通过活性氧（ROS）/硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）/NOD样受体蛋白3(NLRP3)、Toll样受体4(TLR4)/核转录因子-κB(NF-κB)/NOD样受体蛋白3(NLRP3)、核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶-1(HO-1)、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）/NOD样受体蛋白3(NLRP3)、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/NOD样受体蛋白3(NLRP3)等信号通路的异常激活导致肾脏细胞损伤和炎症反应，加速DKD的进展。近年来，中医药凭借多靶点、多途径的优势，在DKD治疗中表现出显著的疗效。研究发现，中药单体苷类、黄酮类、多酚类、萜类、生物碱等多种化合物及清热解毒、补虚固本、祛瘀泄浊等类别的中药复方通过靶向相关信号通路，抑制细胞焦亡，干预DKD发展，为DKD的精准治疗提供了新的可能。该文系统梳理了细胞焦亡的相关通路，分析了近年来中药单体及复方在DKD细胞焦亡治疗中的研究成果及其作用机制，以期为中医药治疗DKD及研究提供了新的方向和思路，推动祖国医学现代化的进程和发展。

关键词：糖尿病肾病细胞焦亡信号通路中医药机制研究

钢纤维增强尾砂胶结充填体的力学性能与损伤机制

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工程科学学报 2025年第2期47卷 234-248页

作者：熊艳碧刘晓辉程海勇吴顺川张京刘伟铧庹儒军刘泽民昆明理工大学公共安全与应急管理学院昆明650093 华北科技学院安全工程学院廊坊065201 昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093

为探究钢纤维(SF)对充填体的力学性能与损伤破坏机制的影响,以纤维增强尾砂胶结充填体(FR–CTB)为研究对象,研究SF掺量对充填体力学性能的影响,采用数字图像相关(DIC)技术监测试件的全场应变,跟踪试件的裂纹发展,此外,从微观层面进一步... 详细信息

为探究钢纤维(SF)对充填体的力学性能与损伤破坏机制的影响,以纤维增强尾砂胶结充填体(FR–CTB)为研究对象,研究SF掺量对充填体力学性能的影响,采用数字图像相关(DIC)技术监测试件的全场应变,跟踪试件的裂纹发展,此外,从微观层面进一步研究了SF对充填体的增强机理.结果表明,随着SF掺量和养护龄期的增加,FR–CTB的单轴抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗剪强度均表现出了不同程度的增长,SF掺量为20 kg·m^(-3)时增强效果最好,但是当超过20 kg·m^(-3)后增强效果显著降低.钢纤维的存在较大程度上约束了充填体裂隙的扩展,削弱裂隙尖端应力集中,有效阻止了裂纹的扩展,改善整个试件的变形.此外,添加钢纤维后,尾砂颗粒、纤维和水化产物形成了一个完整且更致密的结构,在加载过程中由于SF与尾砂–水泥基体之间的相互作用,SF的增强作用主要体现在桥接和拔出行为,水化产物的存在增加了SF表面的粗糙度,从而增加了SF与水泥–尾砂基体之间的摩擦力来吸收外部载荷的能量,提高FR–CTB的力学性能.最后利用SPSS曲线估计建立各龄期充填体强度计算模型,模型精度较高,可对掺钢纤维充填体强度进行预测.

关键词：尾砂胶结充填体钢纤维力学性能损伤演化微观特征

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心内膜心肌活检对心肌疾患诊断估价

上海医学 1999年第5期22卷 311-312页

作者：章之川戎卫海上海市徐汇区中心医院上海医科大学中山医院心内科

从Ｓｋａｋｉｂａｒａ和Ｋｏｎｎｏ（１９６２）［１］首创心内膜心肌活检（ＥＭＢ）以来已有３０余年历史。以后ＥＭＢ的病理学观察心肌疾患的报道日趋增多，已成为心血管疾病的主要创伤性诊断技术之一，并逐步完善。现将我院１９８４... 详细信息

从Ｓｋａｋｉｂａｒａ和Ｋｏｎｎｏ（１９６２）［１］首创心内膜心肌活检（ＥＭＢ）以来已有３０余年历史。以后ＥＭＢ的病理学观察心肌疾患的报道日趋增多，已成为心血管疾病的主要创伤性诊断技术之一，并逐步完善。现将我院１９８４年至１９９７年住院病人因患心肌疾患...

关键词：心肌病诊断心内膜心肌活检 EMB

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1979—2018年资水流域降水演变趋势分析

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水利规划与设计 2025年第02期 39-46页

作者：黄跃群董增川彭宇晴杨家亮张天衍崔璨李卓铮湖南省水利发展投资有限公司清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室河海大学水文水资源学院湖南省水利水电勘测设计规划研究总院

该研究采用资水流域1979—2018年的逐日降水资料，应用线性分析、M-K检验法和小波分析法等方法对资水流域降水进行年尺度和季节尺度的特征分析和趋势分析。结果显示：(1)资水流域平均多年平均降水量为1481.3mm,多年来整体呈现波动趋势... 详细信息

该研究采用资水流域1979—2018年的逐日降水资料，应用线性分析、M-K检验法和小波分析法等方法对资水流域降水进行年尺度和季节尺度的特征分析和趋势分析。结果显示：(1)资水流域平均多年平均降水量为1481.3mm,多年来整体呈现波动趋势，周期性较弱，季节性降水呈现不显著下降趋势；(2)资水流域降水空间分布总体呈现“中间高，南北低”的空间分布特征。研究结果对于该流域的水资源管理和农业生产规划具有一定参考价值。

关键词：降水时空演变特征小波分析资水流域

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土塞效应对PCC桩振动特性影响的数值模拟

人民长江 2018年第9期49卷 85-90页

作者：胥松奇卢木川重庆交通大学河海学院重庆400074

采用ABAQUS建立土塞效应作用下PCC桩的三维有限元模型,对土塞效应下PCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟,得出不同土塞率、不同土塞与桩壁摩擦系数下的桩顶速度时域和频域响应。结果表明:(1)随着土塞率的增大,速度时域曲线中的第一阶反... 详细信息

采用ABAQUS建立土塞效应作用下PCC桩的三维有限元模型,对土塞效应下PCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟,得出不同土塞率、不同土塞与桩壁摩擦系数下的桩顶速度时域和频域响应。结果表明:(1)随着土塞率的增大,速度时域曲线中的第一阶反射波峰的幅值减小,且幅值减小依然受三维效应的影响。(2)随着摩擦系数的增大,速度时域曲线中的第一阶反射波峰与第二阶反射波峰的幅值逐渐减小,且第一阶反射波峰幅值的减小程度较为微弱、呈线性变化,第二阶反射波峰幅值的减小程度更为显著、呈非线性变化,波形在第二个反射波峰之前才开始出现分离现象。(3)土塞效应导致波动在土塞段传播的速度减小,土塞效应越强,削减作用越强。(4)土塞效应削弱了纵向振动,横向振动与弯曲振动的耦合,从而导致PCC桩导纳曲线共振峰幅值下降。

关键词：土塞效应振动特性现浇薄壁管桩 PCC桩导纳曲线

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