本文是國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“葉輪機(jī)械內(nèi)伴有鹽析的液固兩相流動(dòng)的研究”(No.50476068)的一部分。主要針對(duì)泵內(nèi)部流道因結(jié)鹽而堵塞這一現(xiàn)象,從掌握泵內(nèi)部液固兩相流的真實(shí)流動(dòng)出發(fā),來(lái)了解泵內(nèi)部的結(jié)鹽與流動(dòng)的關(guān)系。 利用商用FLUENT軟件對(duì)離心泵葉輪內(nèi)部流場(chǎng)單相及固液兩相流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,利用流場(chǎng)測(cè)試儀器PIV對(duì)葉輪內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。本文所進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果為: 1.簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外因結(jié)鹽而導(dǎo)致管道以及泵內(nèi)部堵塞的研究現(xiàn)狀并作出客觀分析; 2.利用Pro/ENGINEER軟件對(duì)離心泵葉輪進(jìn)行三維造型;介紹了網(wǎng)格生成技術(shù)以及各自的特點(diǎn),引入基于代數(shù)生成法的曲面網(wǎng)格生成技術(shù)的概念以及應(yīng)用Gambit流體力學(xué)專(zhuān)業(yè)軟件對(duì)離心泵葉輪內(nèi)部流道進(jìn)行非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的劃分; 3.采用雙方程模型和壁面函數(shù)法使N—S方程封閉并避開(kāi)了粘性支層,加快求解速度;通過(guò)調(diào)研分析和比較,本文采用基于雷諾時(shí)均方程和k-ε雙方程湍流模型,采用貼體坐標(biāo)和交錯(cuò)網(wǎng)格系統(tǒng)對(duì)N—S方程用有限體積法進(jìn)行離散,采用交錯(cuò)網(wǎng)格存放變量,用SIMPLE算法求解N—S方程,對(duì)離心泵葉輪內(nèi)部液固兩相流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬; 4.針對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 結(jié)鹽研究現(xiàn)狀概述
    1.2 離心葉輪內(nèi)部流場(chǎng)分析
        1.2.1 離心葉輪內(nèi)部單相流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 離心泵葉輪內(nèi)部液固兩相流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
        1.3.1 問(wèn)題的提出及意義
        1.3.2 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 液固兩相流理論基礎(chǔ)
    2.1 液固兩相流概述
    2.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的液固兩相流動(dòng)
        2.2.1 基本假設(shè)及理想狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)方程
        2.2.2 直角坐標(biāo)下離心泵葉輪中液固兩相流動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程
        2.2.3 離心泵葉輪中液固各相的運(yùn)動(dòng)分析
第三章 離心泵葉輪內(nèi)部液固兩相流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法
    3.1 CFD計(jì)算軟件FLUENT簡(jiǎn)介
    3.2 離心泵葉輪的三維造型
    3.3 網(wǎng)格生成技術(shù)
        3.3.1 網(wǎng)格生成概述
        3.3.2 貼體計(jì)算網(wǎng)格的生成
        3.3.3 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成概述
    3.4 離心泵葉輪內(nèi)部網(wǎng)格生成
    3.5 數(shù)值模擬的基本參數(shù)
    3.6 邊界條件的確定
    3.7 計(jì)算模型及其控制方程
        3.7.1 計(jì)算模型的選擇
        3.7.2 控制方程
第四章 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    4.1 清水流場(chǎng)的計(jì)算與分析
        4.1.1 離心泵的運(yùn)行工況參數(shù)
        4.1.2 設(shè)計(jì)工況下葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果
        4.1.3 1.2倍設(shè)計(jì)流量下葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的部分計(jì)算結(jié)果
        4.1.4 0.8倍設(shè)計(jì)流量下葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的部分計(jì)算結(jié)果
    4.2 液固兩相流狀態(tài)下流場(chǎng)的計(jì)算與分析
        4.2.1 設(shè)計(jì)工況下離心泵葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果
        4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果初步分析
第五章 離心泵內(nèi)部流場(chǎng)的PIV試驗(yàn)研究
    5.1 PIV測(cè)量技術(shù)
        5.1.1 PIV測(cè)試系統(tǒng)
        5.1.2 PIV系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)
        5.1.3 示蹤粒子的選擇
    5.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    5.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量條件及步驟
        5.3.1 測(cè)量條件
        5.3.2 測(cè)量步驟
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
    5.4 測(cè)量精度分析
    5.5 清水測(cè)量結(jié)果
    5.6 離心泵內(nèi)部液固兩相流場(chǎng)測(cè)量原理
        5.6.1 PIV在液固兩相流場(chǎng)測(cè)試中的應(yīng)用
        5.6.2 粒徑分辨法
    5.7 離心泵內(nèi)部液固兩相流場(chǎng)測(cè)量結(jié)果
    5.8 試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果比較分析
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3849445