球形泵是机电产品中的一种新型结构泵,空化现象仍然是影响水泵性能的重要因素。针对球形泵在工作时因转速所导致的空化问题,对变转速下的球形泵的空化特性及性能进行了研究。首先,采用计算流体动力学方法,并运用动网格技术,模拟了球形水泵的内部流场;然后,根据模拟仿真结果分析了转速对工作腔内空化过程的影响,获得了水泵容积效率的变化规律;最后,根据模拟结果对球形泵吸液口进行了改进。研究结果表明球形泵工作时产生的空化现象主要发生在吸液阶段;在吸液初期与末期,较小的吸液口面积会造成工作腔内的液体压力迅速下降,吸液孔口附近和工作腔中部区域发生较明显空化;高转速时,较大的工作腔容积变化率导致空化加剧,容积效率先增大后减小;当转速为500 r/min~3000 r/min时,吸液末期腔内空化体积分数为1.01%~8.08%,球形泵容积效率为91.16%~85.51...

高压泵是液压系统中的核心设备,流量脉动是影响其输出稳定性的重要参数。针对液压系统双作用高压叶片泵,采用CFD方法对其内部流场进行了三维瞬态模拟,分析了不同工况对出口流量脉动及其性能的影响规律。结果表明:排油初期高压差的作用使得工作腔内会出现明显的回流现象,产生较高的流量脉动;随着叶顶间隙的增大,泵的流量脉动减小,但容积效率明显下降,间隙值为30μm时,容积效率仅为61.1%;流量脉动幅度随叶片数的增多而减小;吸液压力为0.1 MPa时的流量脉动率为0.2 MPa时的4.4倍,容积效率增大了5.6%。因此,提高吸液压力可以有效改善泵的流量脉动和容积效率。

基于典型压缩空气储能系统工作原理，运用热力学理论建立了压缩过程、储气系统和膨胀发电过程的理论分析模型。采用储能效率和储能密度作为评价指标，揭示了压缩空气储能系统在等温、绝热和多级多变工作过程下的工作特性，分析比较了恒压和恒容储气方式对有效能、储气罐容积等系统性能的影响规律。结果表明增大储气压力以及采用多级压缩和多级膨胀过程可提高储能系统的效率和储能密度。采用恒压式储气罐可减小储气容积。分析模型和研究结果可为设计高效的压缩空气储能系统循环形式提供基础。

两相螺杆膨胀机在能量回收领域具有较好的应用前景。本文构建了螺杆膨胀机的转子型线，建立了其两相膨胀过程的数学模型，分析了工质压力、质量、干度等参数随主轴转角的变化规律。结果表明：孔口流动损失造成吸气开始及结束阶段均存在压力降低现象，泄漏导致膨胀阶段工质压力从低于理想值增加至高于理想值。吸气结束时吸气腔内工质质量低于理想值，实际输气量由吸气孔口流动损失和泄漏量决定。膨胀过程工质干度随主轴转角的增大而降低，排气开始时工质干度大于理想值。工质入口干度的增加导致输出功率逐渐降低，但单位质量工质的输出功率逐渐增加。

基于主动控制进气阀的气量调节系统具有调节范围大、节能效果好等优点，适用于工艺流程中大型压缩机。本文依据热、动力学理论建立了耦合阀片运动的往复压缩机热力学模型，模拟了气缸内气体瞬态压力变化规律及进气阀片运动特性。研究结果表明：调节工况下自动阀和强制阀方式同时存在，执行机构延迟关闭进气阀，使压力升高过程延迟，实现压缩机流量及功率的降低。执行机构在气阀完全打开后作用，不影响气阀打开过程，仅利用撤销时间控制压缩机气量。调节工况下阀片打开速度不变，但关闭速度增大，且阀片与阀座间的最大撞击速度随执行机构撤销角度的增大而增大。由于气阀打开及关闭存在时间延迟，执行机构撤销时间在主轴转角为160°～295°范围内变化时，已实现气量0～100％范围调节。

螺杆压缩机具有结构紧凑、维护方便和工况适应性强等优点，在采用混合制冷剂液化流程工艺（MRC）的小型LNG 装置中具有良好的应用前景。在 MRC 流程中需要两级压缩，级间压力是影响两级螺杆压缩机运行状态的主要参数之一。本文根据混合制冷剂工艺流程参数特点，采用圆弧及圆弧包络线构建了螺杆转子型线，分析了两级压缩机工作腔容积的变化规律，建立了两级螺杆压缩机工作过程的数学模型，研究了压缩机工作过程中工作腔内气体压力、级间压力、等熵效率等参数的变化规律。结果表明：两级螺杆压缩机的级间压力依据各级瞬态质量流量自动形成，压缩机稳定运行时的级间压力能使各级质量流量相等；级间压力随转速的增大而逐渐降低，各级等熵效率均随转速的增大而增大。

机械蒸汽再压缩（MVR）系统可应用于节能环保等多个工业领域,本文分析了MVR系统的基本构成和热力过程,计算了蒸发温度、换热温差、沸点升高值等主要参数对压缩机容积流量、换热器热负荷、系统能耗等系统性能的影响规律.给出了压缩机入口和出口喷水对系统运行特性的影响规律,计算了不同工况下的最佳理论喷水量,对系统设备选型和运行维护进行了分析,试验验证了MVR系统在煤化工废水处理领域的应用.