增压器内部流场分析及气液两相流特性研究.pdf

《增压器内部流场分析及气液两相流特性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第1期l58MachineryDesign&Manufacture2013年1月增压器内部流场分析及气液两相流特性研究李湘文，卜英勇，喻峰，李璐(1．中南大学机电工程学院，湖南长沙410083；2．湖南有色重型机器有限责任公司，湖南长沙410205)摘要：以增压器为模型，对增压器中压力波动产生的原因进行了分析。为揭示增压器增压原理及内部气液两相流的特性，基于Reynolds时均化的N—S方程和标准的两方程湍流模型，运用流场计算软件的动网格技术，对高压缸中水和气体两种不同介质的增压过程进行了

2、数值计算，并将计算结果与实测结果进行了比较。研究表明：增压器增压过程是一个逐层增压的过程，同时如果增压器内部含有气体，将增加增压器的压水时间，并引起增压器压力波动的增加，从而影响整台超高压设备的性能。在实际运行过程中，应该避免气体流入高压缸，必要时还可以在管道中安装气液分离器去除水中残留的气体。关键词：增压器；高压缸；气液两相流；数值模拟；动网格中图分类号：TH16；TH137．8+3文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)01—0158—04TheReseachofFlowFiledan

3、dGas-LiquidtwoPhaseFlowinIntensifierLIXiang-wen1,2BUYing-Yong，YUFeng2,LILu(1．CollegeofMechanicalandEletricalEngineeringofCentralSouthUniversity，HunanChangsha410083，China；2．HunanNonferrousHeavyMachineryCo．，Ltd，HunanChangsha410205，China)Abstract：hconsiders

4、theintensifer∞mode1．analyzingthereasonofpressureboostandthepressurefluctuationinintensifer．inordertorevealthecharacteristicofgas-liquidtwophraseflow，theprocessofcompresswithwaterorairissimulatedbasedonReynoldstime-averagecontrolequationsandtwo-equationtu

5、rbulentbythedynamicmeshtechnologyofcomputationfluiddynamicsoflware．Itrevealsthatthepressureboostisagraduallyincreasingprocess．ThesimulationresultsarecomparedwiththeexperimentdattrItrevealsthatiftheintensifiercontainsgas，thetimeusedtocompresswaterwillincr

6、ease，thepressurefluctuationwillincreaseandthepe咖，70nceofthisequ~mentwillgobad．Intherunningtime，theairflowmttstbeavoidedtoenterintotheHPcylind．Somtimesgas-liquidsegregatorCanbeinstalledtoremovetheresidualgas．KeyWords：Intensifier；HPCylind；Gas-liquidTwoPhas

7、eFlow；NumericalSimulation；DynamicMesh1引言定义增压比：=(4活塞．Ai舌杆)杆超高压水射流切割技术是近2O年来发展起来的一门新技则：=‘P油术，其应用日益广泛。“超高压水射流”是以水为介质加压至(300～400)MPa，利用d~L(o．2—0-4)mm喷射原理，将超高压的水能转换为速度为(800—1000)m／s的“水箭”，这样的水箭可以用于各种软基性物质的切割和对物体表面进行清洗。若在“水箭“中加入适当的磨料，则可以切割任何硬基f生物体。目前，水射流系统通常采用两

8、种形式的超高压发生器：一种是超高压柱塞泵，另外一种是液压增压器。柱塞泵产生的压力稍低，主要用于水力清洗，而液压增压器产生的压力较高，主要用于图1双动式增压器原理图水力切割。增压器是水射流切割设备中的重要组成部件，它能把Fig．1TheSchematicofIntensifier水的压力从几兆帕增压到几百兆帕，为整个切割机提供高压水目前市场上所用的增压器增压比一般为(19：1～24：1)。为了源。其工作原理基于简单的力平衡原理，即利用活塞与活