- 李帅霖;黄中伟;郭晨睿;李敬彬;游家庆;雷浩然;韩斌虎;
为提升空化射流洗井解堵喷枪性能，基于多重空化协同作用的设计理念，设计一种具有多重空化协同效应的高效洗井解堵喷枪，并对比分析改进前后喷枪的流场特性。结果表明，新型喷枪性能较常规喷枪显著提升，其每一层喷嘴入口速度提高幅度均在417.65%以上，射流速度相应提升，射流核心段也更长更宽；新型喷枪内部湍流动能峰值降低了26.95%，整体湍流能耗散更少；喷枪壁面冲击压力提升52.59%，射流冲击压力更强；射流冲击区域周围存在环状空化侵蚀区域，新型喷枪的侵蚀区域范围扩大了195.42%；新型喷枪采用非均匀分布策略，首层喷嘴分配50%能量，剩余能量由后两层均分；在10～30 MPa的喷射压力范围内，新型喷枪的壁面冲击压力和空化云面积均随喷射压力呈线性增长趋势。研究结果可为提高空化射流洗井解堵技术的现场应用效果提供理论基础。
2026年01期 v.54;No.643 30-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2474K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王青阳;王增丽;吴伟烽;张平;孙玉德;
针对多相泵中甲烷在油相中溶解度和含气率的变化，以及段塞流的冲击，导致密封环轴向浮动与角向偏摆，进而造成密封环磨损失效的问题，建立考虑甲烷溶解的油气两相流润滑密封瞬态动力学模型，并基于有限差分法和欧拉法求解，对比考虑甲烷溶解前后密封的瞬态响应规律，探讨考虑甲烷溶解时，不同含气率下轴向脉动和角向冲击对密封的影响。结果表明，考虑甲烷溶解时的膜厚及泄漏量波动幅度较小，开启力趋于一致；在轴向振动Ⅱ阶段，含气率为0.8时，静环位移比含气率为0时减小了3.25倍；静环受角向冲击的影响较小，中心膜厚最大变化量不超过0.1μm；含气率为0～0.8时，密封性能对轴向脉动的响应规律相同；含气率为0时，角向冲击对密封性能的影响相对较小。研究可为油气两相密封在多相泵中的应用提供理论指导。
2026年01期 v.54;No.643 40-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 2185K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李明悦;王子龙;张华;刘妮;李康;袁晓军;陈建红;
为研究液态金属铟锡铋合金在管内的流动换热特性，系统分析了在相同的等效直径条件下，不同管型（包括圆管、椭圆管、扁平管、正方形管和三角形管）对温度、速度和压力分布的影响，以及雷诺数、热流密度等关键热参数对铟锡铋合金传热动力学的影响。结果表明，正方形管在整体换热性能上优于其他管型；入口雷诺数从5 419增加到13 548时，换热系数从4 695.962 W/（m~2??K）增加到9 357.478 W/（m~2??K）；热流密度从110 W/cm~2增加到130 W/cm~2时，换热系数从4 695.962 W/（m~2??K）增加到5 541.235 W/（m~2??K）；增加入口雷诺数和增加管壁热流密度均能显著提高液态金属与管壁之间的换热效率。研究可为液态金属的热管理系统优化设计及应用提供参考。
2026年01期 v.54;No.643 49-57+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1733K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 唐晓晨;赵杨;吴蔚;刘厚林;谈明高;蒋建珍;
针对扬矿泵在紧急停泵后，因矿物颗粒沉降回流导致的流道堵塞问题，采用CFD-DEM耦合方法对扬矿泵停泵回流工况下内部固液两相流进行数值模拟，分析叶轮叶片数和导叶叶片数变化对颗粒浓度分布、颗粒回流时间、颗粒碰撞行为及回流通过率的影响，并通过试验验证了数值模拟的可靠性。结果表明，叶片数增加会加剧首级导叶内颗粒积聚与碰撞；优化叶片数匹配可显著改善性能，当叶轮叶片数为3、导叶叶片数由4增至5时，颗粒碰撞次数下降28.18%，回流通过率提升2.56%；在导叶叶片数为5时，叶轮叶片数由3增至4，碰撞次数进一步下降12.36%，回流通过率提升4.48%。研究结果为优化扬矿泵设计提供了理论依据。
2026年01期 v.54;No.643 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1813K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 尚超;胡征睿;刘美丽;张明;王春升;徐海波;陈家庆;
为进一步降低旋流预分水设备的出水含油浓度，减小后端处理负荷，提出一种新型混流式水力旋流器结构，并通过数值模拟与试验验证的方法，对其性能进行系统研究。结果表明，当油相密度低于890 kg/m3、油相黏度小于75 mPa??s、入口含水率为75%～99%时，该设备可实现分水率大于50%、出水含油浓度小于200 mg/L的性能指标；当入口含水率在70%～75%时，出水含油浓度低于400 mg/L的条件下，分流比可调节范围在0.55～0.65；当入口含水率不低于75%时，出水含油浓度低于200 mg/L的条件下，分流比可调节范围为0.4～0.6。提出的混流式水力旋流器在不同含水率条件下，均表现出良好的分离性能。研究可为高含水油井采出液高效预分水提供有效途径。
2026年01期 v.54;No.643 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 谢光明;闫冲冲;黄天成;华剑;李慧;袁新梅;
针对解决气固两相流普通弯头冲蚀严重的问题，设计了一种前置螺旋管段弯头。利用Fluent软件对螺旋管段的扭转角度、安装距离以及中间螺旋管段长度进行了抗冲蚀结构优化，得到了最优抗冲蚀性能的前置螺旋管段弯头，并验证了该最优结构在不同介质流速、质量流量及时间因素下是否仍具备抗冲蚀效果。结果显示，前置螺旋管段弯头仅在扭转角度为90°～600°时具有抗冲蚀效果，其中扭转角度为210°～420°时，其抗冲蚀效果较普通弯头平均提高34.13%；当扭转角度为390°，300°和330°时，前置螺旋管段弯头的最大冲蚀速率在所研究的安装距离和中间螺旋管段长度范围内均低于普通弯头；尤其在安装距离为0 mm、中间螺旋管段长度为200～400 mm时，抗冲蚀效果较为显著。经优化得到的最优结构参数为：螺旋管段扭转角度390°、安装距离0 mm、中间螺旋管段长度300 mm，此时前置螺旋管段弯头的抗冲蚀效果最佳，较普通弯头提高47.32%。此外，尽管该弯头与普通弯头的最大冲蚀速率均随介质流速、质量流量和时间的增加而增大，但该弯头的最大冲蚀速率始终低于普通弯头，表明其始终保持抗冲蚀效果。研究结果可为弯头的抗冲蚀结构设计提供参考。
2026年01期 v.54;No.643 74-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1892K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵嘉俊;单联瑜;陈壮;安林燚;张树荣;王昱坤;邵双全;
针对R290热泵干衣机除湿蒸发器在复杂热湿工况下模型精度不足的问题，通过仿真与试验相结合的方法，对蒸发器的流动传热特性及性能优化展开研究。基于R290特殊的两相流动与传热特性，修正了通用管内两相流动传热模型及压降模型，构建了适用于干衣机工况下大温湿度跨度的蒸发器分布参数模型。通过搭建热泵干衣机试验平台，在宽范围湿空气工况（温度20～65℃、相对湿度20%～95%）下验证了模型精度。其中，温湿度预测的平均误差分别为1.8 K和5.1%。结果表明，管内冷媒干度约为0.4时，换热系数达到最大，约110 W/（m~2·K）；蒸发器除湿与换热能力存在极限，当过热度超过10～12 K后，继续增大负荷时，换热器性能增幅不明显（小于4%）。研究结果为优化R290热泵干衣机蒸发器设计及运行调控提供了理论依据，对提升设备能效与运行可靠性具有一定工程价值。
2026年01期 v.54;No.643 84-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2494K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]