通風(fēng)空調(diào)管道系統(tǒng)因阻力產(chǎn)生的能耗占建筑總能耗約為15%³0%,其中局部構(gòu)件引起的阻力約占該部分的40%⁶0%,因此針對通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中管道局部構(gòu)件減阻的研究有很大的必要,前人對于通風(fēng)空調(diào)管道系統(tǒng)中的部分局部構(gòu)件進(jìn)行過相關(guān)研究,并且取得了成果,但研究中涉及漸縮、漸擴管的尚不多見。本文以漸縮、漸擴管為例,研究流體經(jīng)局部構(gòu)件時流場特性的變化情況,在此基礎(chǔ)上對漸縮、漸擴管的角度和連接處結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化。本文采用理論分析結(jié)合數(shù)值模擬的研究方法分析漸縮、漸擴管局部阻力的產(chǎn)生及優(yōu)化。在慣性和粘性共同作用下,流體流經(jīng)漸縮、漸擴管段時容易在近壁面易形成渦旋和負(fù)壓區(qū),產(chǎn)生較多的能量損失。因此,通過對漸縮、漸擴管的構(gòu)造形式進(jìn)行優(yōu)化,能夠減小渦旋區(qū)的影響范圍,從而達(dá)到降低局部阻力的效果。通過數(shù)值模擬對比減阻優(yōu)化效果。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),漸縮、漸擴管的連接形式對局部阻力系數(shù)ζ有影響,相同條件下,與偏心管相比,同心管局部阻力系數(shù)ζ更小。并通過改變漸縮、漸擴管的入口角,分析局部阻力系數(shù)ζ與入口角的關(guān)系,得出漸縮管和漸擴管最為合適的設(shè)計角度,漸縮管在60°附近,漸擴管在135°附近局...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 我國的能源現(xiàn)狀及研究意義
        1.1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.2 研究內(nèi)容及方法
        1.2.1 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.2.2 技術(shù)路線
    1.3 本章小結(jié)
2.通風(fēng)空調(diào)管道系統(tǒng)中漸縮、漸擴管的阻力特性
    2.1 通風(fēng)空調(diào)管道系統(tǒng)的阻力理論基礎(chǔ)
        2.1.1 氣流的物理性質(zhì)
        2.1.2 風(fēng)管阻力損失理論
    2.2 阻力損失公式
        2.2.1 沿程阻力損失
        2.2.2 局部阻力損失
        2.2.3 其他阻力特性
    2.3 流體三維流動的基本控制方程
        2.3.1 能量方程
        2.3.2 動能(機械能)方程
    2.4 氣流穩(wěn)定性
        2.4.1 穩(wěn)定性的定義
        2.4.2 流動的不穩(wěn)定性及分類
        2.4.3 流動的相對穩(wěn)定性
    2.5 漸縮、漸擴管局部阻力系數(shù)ζ的組成
    2.6 本章小結(jié)
3.通風(fēng)空調(diào)管道漸縮、漸擴管數(shù)值模擬
    3.1 研究方法的選取
    3.2 湍流模型選擇與模型適用性驗證
        3.2.1 模型介紹
        3.2.2 模型選擇與模型適用性驗證
    3.3 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格獨立性驗證
        3.3.1 網(wǎng)格劃分
        3.3.2 網(wǎng)格獨立性驗證
        3.3.3 迭代計算
    3.4 本章小結(jié)
4.通風(fēng)空調(diào)管道漸縮、漸擴管設(shè)計角度優(yōu)化
    4.1 漸縮、漸擴管角度優(yōu)化
        4.1.1 漸縮、漸擴管入口角θ的引入
        4.1.2 入口角對偏心漸縮管局部阻力的分析研究
        4.1.3 入口角對同心漸縮管局部阻力的分析
        4.1.4 入口角對偏心漸擴管局部阻力的分析
        4.1.5 入口角對同心漸擴管局部阻力的分析
        4.1.6 漸縮、漸擴管最優(yōu)入口角分析
    4.2 流量與漸縮、漸擴管局部阻力系數(shù)ζ關(guān)系
    4.3 本章小結(jié)
5.通風(fēng)空調(diào)管道漸縮管變弧線減阻優(yōu)化
    5.1 既有漸縮管構(gòu)造形式分析
    5.2 基于“自然河道成型”的雙三次曲線形式漸縮管減阻優(yōu)化
        5.2.1 自然河道的形狀借鑒分析
        5.2.2 雙三次曲線的偏心漸縮管結(jié)構(gòu)
        5.2.3 雙三次曲線的同心漸縮管結(jié)構(gòu)
    5.3 基于拉伐爾噴管形式的維氏曲線形式漸縮管減阻優(yōu)化
        5.3.1 常見的收縮段收斂曲線
        5.3.2 維托辛斯基曲線形式漸縮管結(jié)構(gòu)研究
    5.4 維氏方程簡化的參數(shù)曲線形式漸縮管分析
    5.5 四種曲線結(jié)構(gòu)形式漸縮管優(yōu)化效果對比
    5.6 漸縮管選型建議表
    5.7 本章小結(jié)
6.結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3794060