松夏谈引流隔膜波纹补偿器内部流动特性研究，近来海上溢油事故频繁发生,各国越来越重视溢油的防治与回收。鉴于海上溢油回收作业方式以及污油的特性,污油输送波纹补偿器应具有结构紧凑、重量轻、处理量大、可输送含固体颗粒或粘性较大的流体,并具有空载运转和连续运转、过载不会烧毁的特点。 隔膜波纹补偿器工作原理适于溢油回收,但国产隔膜波纹补偿器结构笨重、处理量低,国外技术封锁严重。因此,开发适合中国国情、价格低、处理量相对较大的新型隔膜波纹补偿器已经成为目前亟待解决的问题。应用引流原理的隔膜波纹补偿器体积效率有很大提高,更适合海上污油输送。   

论文根据流体力学的基本原理,建立了引流隔膜波纹补偿器的理论模型,并对微分方程组进行了求解,得到了理论引流波纹补偿器内部流体的流动规律。分析表明,引流波纹补偿器的工作过程分为推进流动和引流流动两个阶段,在推进流动阶段,活塞排出流体速度大于排出管道中流体速度,部分流体储存于缓冲罐中,随着活塞速度的降低,缓冲罐中的流体又被释放出来,继续推动流体加速;在引流流动阶段,外界流体在排出管道中流体惯性力的作用下继续被输送。用速度源项模拟缓冲罐的作用,并基于方法和动物体方法实现了波纹补偿器的开关功能,编写了物体运动的文件,最终形成了一套引流隔膜波纹补偿器的数值计算方法。应用该方法对一理论引流波纹补偿器进行了数值模拟,验证了引流流动的存在,并且表明在理论条件下引流波纹补偿器的体积效率达到了200%以上。 

同时,计算流量曲线与理论推导所得曲线大致相同,验证了数值研究方法的合理性。应用同样的数值研究方法,对一实际引流隔膜波纹补偿器的内部流动进行了数值模拟,发现在引流作用下波纹补偿器的体积效率为127%,但内部流动明显不对称,主流偏向于排出管道一侧,波纹补偿器内流动损失较大。对称结构引流隔膜波纹补偿器内部流动的数值模拟表明,内部流动损失明显减小,引流效果有所增强。论文研究结果对引流隔膜波纹补偿器的优化设计有一定的理论指导价值。隔膜波纹补偿器又称控制波纹补偿器，是执行器的主要类型，通过接受调制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。隔膜波纹补偿器一般由执行机构和波纹补偿器组成。采用压缩空气为动力源，对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体，均能予以抽光吸尽。