發(fā)布時(shí)間：2017-04-01 08:09

  本文關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)翼型葉片脊?fàn)畋砻娴臏p阻特性及優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源問題是伴隨著我國乃至世界各國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最重要問題之一。節(jié)約能源措施本身,已被專家視為“第五能源”,可以大大節(jié)省常規(guī)能源開發(fā)的投資。而對(duì)于流體機(jī)械,因黏性作用,流體在流道內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)在機(jī)械表面產(chǎn)生摩擦阻力,造成流動(dòng)損失,對(duì)機(jī)械性能產(chǎn)生影響。脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻技術(shù)源于仿生學(xué)的研究,通過在對(duì)象表面布置一定形狀的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu),能夠有效的減小摩擦阻力。本文采用數(shù)值模擬方法,對(duì)脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在平板表面和G4-73型離心風(fēng)機(jī)翼型葉片表面的減阻特性進(jìn)行了研究,并依據(jù)脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在平板表面的減阻數(shù)據(jù)的分析及優(yōu)化結(jié)果,對(duì)脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在離心風(fēng)機(jī)翼型葉片表面的減阻特性進(jìn)行了分析及其優(yōu)化研究。研究結(jié)果表明,脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在平板表面是可以達(dá)到較好的減阻效果的,其中“h=s=0.1mm、d=0”的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻效果最為明顯,最大減阻率可達(dá)3.02%,對(duì)應(yīng)黏性減阻率可達(dá)40.53%。相比于光滑表面,脊?fàn)畋砻嬖黾恿藟翰钭枇?減小了黏性阻力。壓差阻力隨脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)間隔尺寸的增加而減小,黏性阻力隨間隔尺寸的增加而增大。在平板表面的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)溝槽內(nèi),形成了穩(wěn)定的二次渦,這些渦起到了類似“滾動(dòng)軸承”的作用,減小了阻力。脊?fàn)畋砻娴臏u量、湍動(dòng)能和湍流強(qiáng)度、壁面剪切應(yīng)力以及壓損都低于光滑表面,定性地反映了其具有的減阻效果。小尺寸的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的減阻效果較好,減小間隔尺寸可以明顯地減小壁面剪切應(yīng)力,同時(shí)增加了渦的數(shù)量,對(duì)應(yīng)的黏性減阻效果也增強(qiáng)。脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在翼型葉片表面也達(dá)到了較好的減阻效果,其作用機(jī)理與平板表面類似。其中最大減阻率在脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)尺寸為h=s=d=0.1mm時(shí)取得,可達(dá)9.65%,對(duì)應(yīng)黏性減阻率可達(dá)30.84%,但是當(dāng)其間隔尺寸d=0時(shí),有更好的普適性。此外,h=s=0.2mm的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)也具有較好的減阻效果。翼型模型的減阻數(shù)據(jù)以及各項(xiàng)湍流參數(shù)均表明,其在翼型表面能夠取得更好的減阻效果。本文研究結(jié)果可為工程實(shí)際中工作機(jī)械表面的優(yōu)化改型及性能改善提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu) 減阻特性 翼型葉片 數(shù)值模擬 優(yōu)化研究
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH432
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻在平板表面的研究12-14
• 1.2.2 脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻在旋成體表面的研究14
• 1.2.3 脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻在翼型表面的研究14-15
• 1.2.4 脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻的應(yīng)用現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 數(shù)值模擬的前處理工作17-23
• 2.1 湍流模型的選取及處理17-18
• 2.2 脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算18-19
• 2.3 模型的建立及網(wǎng)格劃分19-22
• 2.4 邊界條件和初始條件22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 平板表面脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的減阻特性及優(yōu)化研究23-41
• 3.1 CFD計(jì)算驗(yàn)證23-24
• 3.1.1 平板壁面摩擦阻力系數(shù)23-24
• 3.1.2 平板邊界層厚度24
• 3.2 平板表面脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻結(jié)果分析24-31
• 3.3 平板表面脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)區(qū)域流體的流動(dòng)分析31-33
• 3.4 平板表面脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)內(nèi)渦的速度分布33
• 3.5 平板表面法向渦量分布33-35
• 3.6 平板表面湍流參數(shù)分布35-36
• 3.7 平板表面壁面剪切應(yīng)力分布36-39
• 3.8 平板模型壓損分析39-40
• 3.9 本章小結(jié)40-41
• 第4章 翼型表面脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的減阻特性及優(yōu)化研究41-56
• 4.1 引言41
• 4.2 翼型表面脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻結(jié)果分析41-46
• 4.3 翼型表面脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)區(qū)域流體的流動(dòng)分析46-48
• 4.4 翼型表面脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)內(nèi)渦的速度分布48-49
• 4.5 翼型表面法向渦量分布49-50
• 4.6 翼型表面湍流參數(shù)分布50-51
• 4.7 翼型表面壁面剪切應(yīng)力分布51-54
• 4.8 本章小結(jié)54-56
• 第5章 結(jié)論與展望56-59
• 5.1 結(jié)論56-57
• 5.2 展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果62-63
• 致謝63

【相似文獻(xiàn)】

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6 潘光;武昊;胡海豹;黃橋高;;脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)減阻優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J];火力與指揮控制;2011年06期

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10 吳正人;郝曉飛;戎瑞;王松嶺;;脊?fàn)畋砻嬉硇腿~片減阻機(jī)理研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2014年06期

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1 宋保維;胡海豹;潘光;馬驥;;脊?fàn)畋砻娼翟胩匦苑抡嫜芯縖A];2008’促進(jìn)中西部發(fā)展聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

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1 郝曉飛;離心風(fēng)機(jī)翼型葉片脊?fàn)畋砻娴臏p阻特性及優(yōu)化研究[D];華北電力大學(xué);2015年

2 郭曉娟;脊?fàn)畋砻鏈p阻特性及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)翼型葉片脊?fàn)畋砻娴臏p阻特性及優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：280282