本文關(guān)鍵詞：多孔板水力空化發(fā)生器空化過程的數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 水力空化 數(shù)值模擬 多孔孔板 開孔率 速度場

【摘要】：空化現(xiàn)象是液固交界面上或液體內(nèi)部蒸汽或氣體的空泡(空穴)的形成、發(fā)展和潰滅的過程,是一種非常復(fù)雜的流體動力學(xué)現(xiàn)象。空泡在液體中運動和潰滅時會產(chǎn)生瞬時高溫、高壓、并伴隨著強烈的沖擊波和高速射流�？栈哂械倪@種特點,使得在通常情況下難以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以利用空化實現(xiàn)。為了探究空化機理,優(yōu)化設(shè)計空化發(fā)生裝置,尋求空化器最佳結(jié)構(gòu)參數(shù),為水力空化發(fā)生裝置的研制提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。本文采用數(shù)值模擬方法,以單孔、雙孔、三孔和四孔為模型進行數(shù)值建模,利用FLUENT軟件進行求解計算,利用TECPLOT軟件進行后處理,通過數(shù)值模擬總結(jié)設(shè)計水力空化裝置所需的最佳參數(shù)。本文為深入研究不同孔徑及其結(jié)構(gòu)排布對空化效果的影響,先進行影響因素較少的單孔空化數(shù)值模擬,研究單孔不同孔徑不同開孔率的孔板對空化效果的影響,根據(jù)單孔空化的強度狀況,選擇孔板合適的開孔率條件,研究不同孔徑不同孔排布條件對空化效果的影響。研究結(jié)果表明,空化首先發(fā)生在孔板小孔內(nèi)流域中,孔板下游發(fā)生空化需要孔板具有一定的開孔率,在一定開孔率范圍內(nèi),開孔率增大,空化程度越來越高；孔間距對孔板下游空化強度影響很大,多孔布置越靠近,總體速度場越容易疊加,對徑向范圍的影響就越小,多孔布置越貼近管道壁面,總體速度越分散,對徑向范圍的影響也越小,合適的多孔排布結(jié)構(gòu)會使速度場在管道徑向范圍最大化,從而使空化程度最高。
【關(guān)鍵詞】：水力空化 數(shù)值模擬 多孔孔板 開孔率 速度場
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ021.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 前言8-13
• 1.1 問題的提出和研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用進展9-11
• 1.2.1 水力空化與工程學(xué)科進展9-11
• 1.2.2 存在的問題與發(fā)展趨勢11
• 1.3 課題研究的意義與目的11-13
• 2 計算流體動力學(xué)數(shù)值模擬13-19
• 2.1 計算流體力學(xué)概述13
• 2.2 流體力學(xué)控制方程13-14
• 2.2.1 質(zhì)量守恒方程13
• 2.2.2 動量守恒方程13-14
• 2.2.3 能量守恒方程14
• 2.3 商用軟件FLUENT簡介14
• 2.4 空化研究的數(shù)學(xué)模型14-16
• 2.4.1 多相流模型15
• 2.4.2 空化模型15-16
• 2.5 計算方法16-19
• 2.5.1 湍流數(shù)值計算方法16-17
• 2.5.2 幾何建模及網(wǎng)格劃分17
• 2.5.3 計算策略及步驟17-18
• 2.5.4 后處理18-19
• 3 單孔孔板水力空化數(shù)值模擬19-32
• 3.1 單孔孔板計算流體力學(xué)數(shù)值模擬20-21
• 3.2 單孔孔板孔徑為d=2mm的數(shù)值模擬計算21-23
• 3.3 單孔孔板孔徑為d=3mm的數(shù)值模擬計算23-26
• 3.4 單孔孔板孔徑為d=4mm的數(shù)值模擬計算26-28
• 3.5 單孔孔板孔徑為d=5mm的數(shù)值模擬計算28-31
• 3.6 本節(jié)小結(jié)31-32
• 4 多孔孔板計算流體力學(xué)數(shù)值模擬32-72
• 4.1 孔孔板計算流體力學(xué)數(shù)值模擬32-42
• 4.1.1 雙孔孔板d=2mm的數(shù)值模擬計算32-34
• 4.1.2 孔孔板d=3mm的數(shù)值模擬計算34-36
• 4.1.3 雙孔孔板d=4mm的數(shù)值模擬計算36-38
• 4.1.4 孔孔板d=5mm的數(shù)值模擬計算38-40
• 4.1.5 本節(jié)小結(jié)40-42
• 4.2 三孔孔板計算流體力學(xué)數(shù)值模擬42-52
• 4.2.1 三孔孔板d=2mm的數(shù)值模擬計算42-44
• 4.2.2 三孔孔板d=3mm的數(shù)值模擬計算44-46
• 4.2.3 三孔孔板d=4mm的數(shù)值模擬計算46-48
• 4.2.4 三孔孔板d=5mm的數(shù)值模擬計算48-50
• 4.2.5 本節(jié)小結(jié)50-52
• 4.3 有中心孔四孔孔板計算流體力學(xué)數(shù)值模擬52-62
• 4.3.1 四孔孔板d=2mm的數(shù)值模擬計算52-54
• 4.3.2 四孔孔板d=3mm的數(shù)值模擬計算54-56
• 4.3.3 四孔孔板d=4mm的數(shù)值模擬計算56-58
• 4.3.4 四孔孔板d=5mm的數(shù)值模擬計算58-60
• 4.3.5 本節(jié)小結(jié)60-62
• 4.4 無中心孔四孔孔板計算流體力學(xué)數(shù)值模擬62-72
• 4.4.1 四孔孔板d=2mm的數(shù)值模擬計算62-64
• 4.4.2 四孔孔板d=3mm的數(shù)值模擬計算64-66
• 4.4.3 四孔孔板d=4mm的數(shù)值模擬計算66-68
• 4.4.4 四孔孔板d=5mm的數(shù)值模擬計算68-70
• 4.4.5 本節(jié)小結(jié)70-72
• 5 結(jié)論與展望72-73
• 6 參考文獻73-78
• 7 致謝78

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉雪東;劉佳陽;朱小林;劉文明;;結(jié)構(gòu)參數(shù)對拉伐爾噴管空化特性影響的數(shù)值模擬[J];常州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年02期

2 王福霞;趙麗;付顯威;宋學(xué)燕;侯春玉;;空化初生研究綜述[J];中國石油大學(xué)勝利學(xué)院學(xué)報;2006年03期

3 陳銀銀;李育敏;高海燕;曹勇;計建炳;;空化設(shè)備的研究進展[J];化工時刊;2013年11期

4 劉暉霞;廖振方;劉寧;;環(huán)形射流泵空化特性的試驗研究[J];石油機械;2007年07期

5 劉賢吾;葉華;魏群;;空化技術(shù)在廢水處理中的研究進展[J];甘肅科技;2007年07期

6 王惠敏;孫三祥;;水力空化中雷諾數(shù)與空化數(shù)關(guān)系的研究[J];環(huán)境工程;2008年06期

7 鄧松圣;雷飛東;李趙杰;沈銀華;;空化水射流物理化學(xué)效應(yīng)分析[J];天然氣與石油;2011年04期

8 易燦,李根生,張定國;圍壓下自振噴嘴空化起始能力試驗及應(yīng)用研究[J];機械工程學(xué)報;2005年06期

9 易燦;李根生;張定國;;自振噴嘴空化起始能力實驗研究[J];中國機械工程;2005年21期

10 沈銀華;鄧松圣;張攀鋒;;空化射流降解機理研究[J];貴州化工;2007年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 張偉;張瑞平;陳建業(yè);熊煒;張小斌;邱利民;;基于動態(tài)空化模型繞數(shù)值研究扭曲三維翼型的非穩(wěn)態(tài)空化過程[A];第二十五屆全國水動力學(xué)研討會暨第十二屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集（下冊）[C];2013年

2 彭曉星;洪方文;;25~(th)ITTC空化專家委員會報告綜述[A];2008年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨中國船舶學(xué)術(shù)界進入ITTC30周年紀(jì)念會論文集[C];2008年

3 曹彥濤;彭曉星;徐良浩;;繞三維扭曲水翼云空化演化數(shù)值模擬[A];第十三屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第二十六屆全國水動力學(xué)研討會論文集——F船舶與海洋工程流體力學(xué)[C];2014年

4 洪方文;褚學(xué)森;彭曉星;顏開;劉登成;陳瑋琪;;中國船舶科學(xué)研究中心近期空化流動研究進展[A];第十一屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第二十四屆全國水動力學(xué)研討會并周培源誕辰110周年紀(jì)念大會文集（上冊）[C];2012年

5 易燦;李根生;張定國;;圍壓下噴嘴空化起始能力的實驗研究[A];第十八屆全國水動力學(xué)研討會文集[C];2004年

6 楊慶;張建民;戴光清;李鵬;;高速突擴流空化初生及比尺效應(yīng)試驗研究[A];第二十一屆全國水動力學(xué)研討會暨第八屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨兩岸船舶與海洋工程水動力學(xué)研討會文集[C];2008年

7 彭曉星;;發(fā)展空化及其不穩(wěn)定現(xiàn)象研究[A];第二十五屆全國水動力學(xué)研討會暨第十二屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集（上冊）[C];2013年

8 陳笑然;閻兆立;陳杰;程曉斌;李曉東;;水泵空化的超聲主動探測方法[A];泛在信息社會中的聲學(xué)——中國聲學(xué)學(xué)會2010年全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王健;水力裝置空化空蝕數(shù)值計算與試驗研究[D];江蘇大學(xué);2015年

2 趙宇;葉頂間隙旋渦空化數(shù)值計算模型與流動機理研究[D];北京理工大學(xué);2016年

3 陳廣豪;附著型非定常空化流體動力特性與機理研究[D];北京理工大學(xué);2016年

4 張寧;離心泵內(nèi)部非穩(wěn)態(tài)流動激勵特性研究[D];江蘇大學(xué);2016年

5 孫鐵志;熱力學(xué)敏感流體空化流動三維數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

6 楊慶;空化初生機理及比尺效應(yīng)研究[D];四川大學(xué);2005年

7 王柏秋;水下高速航行體非定�？栈鲌鰯�(shù)值計算[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

8 李曉俊;離心泵葉片前緣空化非定常流動機理及動力學(xué)特性研究[D];江蘇大學(xué);2013年

9 楊靜;混流式水輪機尾水管空化流場研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

10 郭關(guān)柱;強剪切流變儀的研制及剪切空化的實驗研究[D];浙江大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃旭;表面特性對繞水翼空化流動影響的研究[D];北京理工大學(xué);2015年

2 冉文q，

本文編號：555024