本文關(guān)鍵詞：高鐵軸承試驗臺內(nèi)氣固雙相流攪動循環(huán)的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高鐵軸承試驗臺是高鐵軸承各項性能參數(shù)進(jìn)行測試和進(jìn)行相關(guān)試驗的重要設(shè)備，也是模擬高鐵軸承實際工況條件的關(guān)鍵所在，研究掌握高鐵軸承試驗臺是實現(xiàn)高鐵軸承國產(chǎn)至關(guān)重要的一步。為更加準(zhǔn)確的測試高鐵軸承的性能，須建立高鐵粉塵箱模擬高鐵軸承實際運行狀況，攪動循環(huán)是高鐵軸承粉塵箱為模擬高鐵軸承實況的一種流場狀態(tài)，本課題即在攪動循環(huán)的基礎(chǔ)上對高鐵軸承試驗臺內(nèi)氣固雙相流進(jìn)行仿真分析。 首先，分析高鐵軸承粉塵箱及氣固雙相流的國內(nèi)外現(xiàn)狀，結(jié)合實際工作條件及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對粉塵箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，分析得出高鐵軸承實際運行的流場粉塵分布，確定實現(xiàn)其攪動循環(huán)的方案及分類。其次，建立流體模型，并采用ICEM對流體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分進(jìn)行初步分析。再次，通過對實現(xiàn)攪動循環(huán)的內(nèi)置風(fēng)扇空間布置、風(fēng)扇轉(zhuǎn)向、扇葉參數(shù)3個方面進(jìn)行深入分類仿真模擬，分析其后處理的矢量、速度、流線等圖形，探討高鐵軸承粉塵箱內(nèi)氣固雙相流穩(wěn)態(tài)下的攪動循環(huán)的變化規(guī)律，對比得出更接近高鐵軸承實況的攪動循環(huán)方案，，使被測軸承在粉塵箱內(nèi)處于最接近實況的流體狀態(tài)。最后，對穩(wěn)態(tài)下不同粒徑和不同風(fēng)扇轉(zhuǎn)速條件下的粒子進(jìn)行追蹤分析，以粉塵顆粒能較均勻的運動與軸承周圍和為指標(biāo)，總結(jié)出粉塵顆粒和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律對內(nèi)攪動循環(huán)流場的影響，作用于粉塵箱結(jié)構(gòu)設(shè)計，再對仿真分析的瞬態(tài)做補(bǔ)充分析。 分析表明本文基于SST湍流模型流體理論基礎(chǔ)和采用CFX軟件，能較系統(tǒng)直觀的分析出軸承粉塵箱內(nèi)氣固雙相流在不同分類方案下的流體粉塵分布，研究結(jié)果表明當(dāng)粉塵箱為圓柱形、壁面較光滑時，4臺風(fēng)扇距離被測軸承100mm布置在其對面420mm的圓周上彼此相鄰兩臺轉(zhuǎn)向相反時，扇葉傾角為60°、尺寸為130mm時能較理想的實現(xiàn)高鐵軸承粉塵箱內(nèi)的循環(huán)攪動，可以為高鐵軸承粉塵箱的建立提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。
【關(guān)鍵詞】：高鐵軸承 粉塵箱 CFX 氣固雙相流 攪動循環(huán) 粉塵顆粒
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3;TH703
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第1章 緒論7-13
• 1.1 課題研究的背景和意義7-8
• 1.1.1 課題研究的背景7-8
• 1.1.2 課題研究的意義8
• 1.2 軸承粉塵箱國內(nèi)外現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 課題研究的難點10-11
• 1.4 本文研究內(nèi)容11-13
• 第2章 氣固雙相流仿真分析的理論基礎(chǔ)13-19
• 2.1 計算流體力學(xué)13
• 2.2 CFX軟件簡介13-14
• 2.3 ICEM軟件簡介14-15
• 2.4 流體模型的理論基礎(chǔ)15-18
• 2.4.1 基本控制方程15-16
• 2.4.2 流體力學(xué)控制方程16-17
• 2.4.3 湍流模型17-18
• 2.4.4 顆粒的運動方程18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 第3章 粉塵箱模型建立及初步分析19-33
• 3.1 仿真方法19-24
• 3.1.1 實況分析19
• 3.1.2 研究方法19-21
• 3.1.3 模型建立21-22
• 3.1.4 網(wǎng)格劃分22-24
• 3.2 初步分析24-32
• 3.2.1 邊界條件24-25
• 3.2.2 模擬特征25-26
• 3.2.3 粉塵箱形狀分析26-30
• 3.2.4 粉塵箱壁面條件分析30-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第4章 風(fēng)扇參數(shù)對雙相流攪動循環(huán)的影響33-59
• 4.1 風(fēng)扇參數(shù)簡介33-34
• 4.2 風(fēng)扇布置分析34-41
• 4.2.1 邊界條件34
• 4.2.2 風(fēng)扇距離分析34-37
• 4.2.3 風(fēng)扇數(shù)目及布局分析37-41
• 4.3 風(fēng)扇轉(zhuǎn)向分析41-48
• 4.3.1 邊界條件41-42
• 4.3.2 風(fēng)扇同向旋轉(zhuǎn)分析42-45
• 4.3.3 相鄰風(fēng)扇轉(zhuǎn)速相反分析45-47
• 4.3.4 任相鄰風(fēng)扇同轉(zhuǎn)向另兩臺反向分析47-48
• 4.4 扇葉參數(shù)分析48-57
• 4.4.1 扇葉傾角分析49-52
• 4.4.2 扇葉尺寸分析52-54
• 4.4.3 扇葉外形分析54-57
• 4.5 本章總結(jié)57-59
• 第5章 粉塵顆粒追蹤及瞬態(tài)分析59-69
• 5.1 粒徑分析59-64
• 5.1.1 邊界條件59
• 5.1.2 仿真結(jié)果59-64
• 5.2 風(fēng)扇轉(zhuǎn)速分析64-66
• 5.2.1 邊界條件65
• 5.2.2 仿真結(jié)果65-66
• 5.3 瞬態(tài)分析66-68
• 5.3.1 邊界條件66-67
• 5.3.2 仿真結(jié)果67-68
• 5.4 本章總結(jié)68-69
• 第6章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：高鐵軸承試驗臺內(nèi)氣固雙相流攪動循環(huán)的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：352598