本文關鍵詞：閘板位置對閘閥內(nèi)部氣固兩相流及磨損的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：閘閥是工業(yè)氣力輸送管道系統(tǒng)中的重要元件。在實際使用中,由于閥門的開啟和關閉,導致閘閥過流截面的變化,進而引起閘閥的內(nèi)部氣固兩相流場分布和顆粒運動軌跡的不同,最終造成不同的閥門磨損規(guī)律。因此,本文主要研究閘板位置發(fā)生變化時,閘閥在氣固兩相流中流阻特性、內(nèi)部流場分布規(guī)律、固相顆粒速度的分布以及閘閥主要壁面的磨損特性,為優(yōu)化閘閥結構、確定閘閥主要壁面磨損位置、延長閘閥使用壽命、提高輸送物質的純度、降低污染物泄露提供良好的應用基礎。主要內(nèi)容如下:(1)本文采用Solidworks軟件對閘閥流道進行三維建模。在實驗方面,加工出了用于氣固兩相流實驗的閘閥流道模型,對閘閥的流量系數(shù)、阻力系數(shù)和主要壁面的磨損分布進行實驗研究;在數(shù)值模擬方面,基于Eulerian—Lagrangia離散相分析模型、雷諾應力湍流模型(RSM)、顆粒壁面碰撞模型、磨損預測模型,采用Gambit軟件對閘閥流道進行網(wǎng)格劃分,通過FLUENT軟件進行數(shù)值模擬,對進口速度10m/s、14m/s、18m/s,顆粒粒徑5μm、50μm、100μm、200μm、300μm,閘閥相對位置1/8~1這8個閘板不同位置的流阻特性、流場分布、顆粒速度分布、主要磨損壁面的磨損分布進行數(shù)值模擬研究。(2)分析數(shù)值模擬獲得的結果,得到了閘板相對位置、進口速度、顆粒粒徑對閘閥流量系數(shù)、阻力系數(shù)的影響。在此基礎上,重點分析閘板相對位置1/8、2/8、4/8、1時,不同進口速度、不同顆粒粒徑對閘閥壓力系數(shù)、壓力場、速度場、脈動速度、顆粒速度分布、主要壁面磨損分布的影響。結果表明:閘板位置對閘閥的流阻特性、脈動速度、顆粒速度分布、主要壁面的平均磨損量有著重要的影響。(3)為了驗證數(shù)值模擬的準確性,本文在進口速度18m/s,顆粒粒徑100μm,閘板相對位置1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8、1時,進行了氣固兩相流動實驗,驗證了數(shù)值模擬的準確性,為閘閥流阻特性和磨損預測的數(shù)值模擬研究提供了可行性。
【關鍵詞】：閘閥 閘板位置 流阻特性 內(nèi)部流場 磨損
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH134
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-20
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.1 單相流研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 多相流及磨損研究現(xiàn)狀11-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 閘閥氣固兩相流及磨損研究的數(shù)值模擬和實驗方法20-36
• 2.1 數(shù)值模擬20-29
• 2.1.1 流體流動控制方程20-22
• 2.1.2 雷諾應力湍流模型（RSM）22-24
• 2.1.3 顆粒軌跡追蹤和受力方程24-27
• 2.1.4 磨損模型27-28
• 2.1.5 模型建立和參數(shù)設置28-29
• 2.2 實驗方法29-35
• 2.2.1 管道系統(tǒng)29-31
• 2.2.2 磨損測量裝置31-32
• 2.2.3 實驗對象32-35
• 2.3 本章小結35-36
• 第三章 閘板位置對閘閥流阻特性及內(nèi)部流動特性的影響36-49
• 3.1 閘閥流阻特性分析36-42
• 3.1.1 流量系數(shù)分析37-38
• 3.1.2 阻力系數(shù)分析38-40
• 3.1.3 壓力系數(shù)分析40-42
• 3.2 內(nèi)部流動特性42-47
• 3.2.1 壓力場分析42-43
• 3.2.2 速度流線分析43-44
• 3.2.3 脈動速度分析44-46
• 3.2.4 顆粒速度的分布46-47
• 3.3 本章小結47-49
• 第四章 閘板位置對閘閥閘板及閥體主要壁面磨損的影響49-59
• 4.1 閘板位置對槽道后壁面磨損的影響49-53
• 4.1.1 磨損分布隨時間的變化49-50
• 4.1.2 槽道后壁面上的磨損云圖分布50-51
• 4.1.3 槽道后壁面上磨損分布的定量分析51-53
• 4.2 閘板位置對閘板前壁面磨損的影響53-55
• 4.2.1 閘板前壁面上磨損云圖分布53-55
• 4.2.2 閘板前壁面上磨損分布的定量分析55
• 4.3 磨損實驗55-57
• 4.3.1 槽道后壁面磨損分布56
• 4.3.2 槽道后壁面豎直中線的磨損分布56-57
• 4.3.3 槽道后壁面水平中線的磨損分布57
• 4.3.4 閘板前壁面豎直中線的磨損分布57
• 4.4 本章小結57-59
• 第五章 總結與展望59-62
• 5.1 總結59-60
• 5.2 工作展望60-62
• 參考文獻62-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士學位期間的研究成果69-70

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