本文關(guān)鍵詞：軸流風(fēng)機(jī)數(shù)值模擬的若干問題探討，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：用CFD數(shù)值模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對軸流風(fēng)機(jī)的性能優(yōu)化及降噪,是近十年的研究熱點(diǎn)。但對風(fēng)機(jī)性能模擬中所用的網(wǎng)格模型、湍流模型及邊界條件的湍流參數(shù)設(shè)置和計算所用的差分格式均沒有公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。本文以810mm直徑的低壓軸流風(fēng)機(jī)為研究對象,分別討論了網(wǎng)格模型、湍流模型、進(jìn)口邊界條件中湍流參數(shù)設(shè)置及計算所用的差分格式對風(fēng)機(jī)性能模擬的影響,得出適用于軸流風(fēng)機(jī)性能模擬的湍流模型、差分格式及進(jìn)口湍流參數(shù),為軸流風(fēng)機(jī)性能模擬中的相關(guān)設(shè)置提供了參考。首先,本文采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格、非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格兩種網(wǎng)格劃分方式對軸流風(fēng)機(jī)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并基于正交設(shè)計試驗(yàn)對兩種網(wǎng)格模型進(jìn)行了網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證。通過FLUENT軟件的自定義函數(shù)功能,以湍流中耗散渦為分析點(diǎn),分析了兩種網(wǎng)格模型模擬值存在差異的原因,發(fā)現(xiàn)軸流風(fēng)機(jī)動葉周圍的網(wǎng)格劃分對風(fēng)機(jī)性能模擬結(jié)果影響較大。非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型因其較好地靈活性可以降低扭曲度較大的風(fēng)機(jī)動葉周圍區(qū)域的網(wǎng)格畸變度,從而提高風(fēng)機(jī)性能模擬的精確性�；谳S流風(fēng)機(jī)的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型,用S-A湍流模型、標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型、RNGk-ε湍流模型、標(biāo)準(zhǔn)k-ω湍流模型及SST k-ω湍流模型分別對軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能模擬。基于快速畸變理論,通過模擬所得風(fēng)機(jī)內(nèi)部大尺寸渦的尺寸值及Sk/ε項(xiàng),對比分析各湍流模型計算值的差異及原因,得出RNG k-ε湍流模型模擬的風(fēng)機(jī)性能參數(shù)更合理。同時,對比分析了不同進(jìn)口湍流參數(shù)計算所得的軸流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場中湍流變量,得出適于各湍流模型的進(jìn)口湍流參數(shù)設(shè)置值。最后,分別基于兩種網(wǎng)格模型探討了不同差分格式及算法對軸流風(fēng)機(jī)性能模擬的影響,發(fā)現(xiàn)壓力差分格式對軸流風(fēng)機(jī)性能模擬結(jié)果的影響較大。對于軸流風(fēng)機(jī)的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型,Standard壓力差分格式模擬所得的風(fēng)機(jī)性能參數(shù)較準(zhǔn)確；而PRESTO!壓力差分格式更適用于軸流風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型。
【關(guān)鍵詞】：軸流風(fēng)機(jī) 差分格式 湍流強(qiáng)度 湍流模型
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH432.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 符號說明7-13
• 第1章 緒論13-20
• 1.1 課題背景與意義13-15
• 1.2 數(shù)值模擬簡介15-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢16-19
• 1.4 本文的主要工作19-20
• 第2章 數(shù)值模擬理論20-32
• 2.1 三維Navier-Stokes方程20
• 2.2 雷諾方程20-21
• 2.3 基于湍流粘性系數(shù)法的湍流模型21-26
• 2.3.1 S-A湍流模型(Spalart-Allmaras湍流模型)22
• 2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型22-23
• 2.3.3 RNG k-ε湍流模型23-24
• 2.3.4 標(biāo)準(zhǔn)k-ω湍流模型24-25
• 2.3.5 SST k-ω湍流模型(剪切應(yīng)力輸運(yùn)k-ω湍流模型)25-26
• 2.4 FLUENT算法26-30
• 2.4.1 差分格式27-29
• 2.4.2 壓力-速度耦合算法29-30
• 2.5 邊界條件30-32
• 2.5.1 基于水力直徑估算的湍流輸運(yùn)量31
• 2.5.2 基于湍流粘度比估算的湍流輸運(yùn)量31-32
• 第3章 網(wǎng)格模型對軸流風(fēng)機(jī)性能模擬的影響32-46
• 3.1 軸流風(fēng)機(jī)的幾何模型32-33
• 3.2 軸流風(fēng)機(jī)的網(wǎng)格模型33-39
• 3.3 網(wǎng)格模型對軸流風(fēng)機(jī)數(shù)值模擬的影響39-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第4章 湍流模型對軸流風(fēng)機(jī)性能模擬的影響46-64
• 4.1 軸流風(fēng)機(jī)的物理模型46-47
• 4.2 不同湍流模型的計算結(jié)果及分析47-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 第5章 進(jìn)口湍流參數(shù)設(shè)置對軸流風(fēng)機(jī)性能模擬的影響64-88
• 5.1 軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)口的湍流參數(shù)設(shè)置64-66
• 5.2 湍流強(qiáng)度與水力直徑邊界條件的計算結(jié)果及分析66-83
• 5.3 湍流強(qiáng)度與湍流粘度比邊界條件的計算結(jié)果及分析83-87
• 5.4 本章小結(jié)87-88
• 第6章 差分格式及算法對軸流風(fēng)機(jī)性能模擬的影響88-102
• 6.1 軸流風(fēng)機(jī)性能模擬中差分格式及算法的設(shè)置88-89
• 6.2 基于不同差分格式及算法的軸流風(fēng)機(jī)性能模擬結(jié)果及分析89-101
• 6.2.1 軸流風(fēng)機(jī)非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型的性能模擬結(jié)果及分析89-95
• 6.2.2 軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型的性能模擬結(jié)果及分析95-101
• 6.3 本章小結(jié)101-102
• 第7章 總結(jié)與展望102-103
• 7.1 總結(jié)102
• 7.2 展望102-103
• 參考文獻(xiàn)103-107

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;軸流風(fēng)機(jī)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械;2013年11期

2 任世瑤,朱士逖;低噪聲軸流風(fēng)機(jī)的研究[J];噪聲與振動控制;1983年01期

3 譚衛(wèi)光;;空調(diào)軸流風(fēng)機(jī)采用三速電機(jī)驅(qū)動降低電耗[J];現(xiàn)代節(jié)能;1986年03期

4 陳正懷;談燒結(jié)環(huán)冷軸流風(fēng)機(jī)的改造[J];包鋼科技;1987年01期

5 吳佩;;軸流風(fēng)機(jī)的振動及其平衡[J];微特電機(jī);1990年01期

6 張景松;軸流風(fēng)機(jī)葉頂壓力與非穩(wěn)定機(jī)理[J];流體機(jī)械;1996年09期

7 李景銀,張義云,祁大同;小型高壓小流量軸流風(fēng)機(jī)設(shè)計理論[J];流體機(jī)械;1997年11期

8 謝遠(yuǎn)輝;張昭明;;礦用軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)與氣動性能研究[J];礦山機(jī)械;2014年01期

9 梅興旺;;新型大風(fēng)量高風(fēng)速軸流風(fēng)機(jī)[J];哈爾濱軸承;2014年01期

10 馬良玉,安連鎖,王松嶺,王兵樹;大型動(靜)葉調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)通用性能數(shù)學(xué)模型的建立及工程應(yīng)用實(shí)踐[J];動力工程;2000年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 昌澤舟;孫建中;張余潔;李智勇;劉宏偉;;新型前彎前掠高效低噪紡織軸流風(fēng)機(jī)[A];2009'全國紡織空調(diào)除塵新技術(shù)及應(yīng)用研討會論文集[C];2009年

2 羅代全;陳素華;;軸流風(fēng)機(jī)在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用、故障及維護(hù)[A];中華醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會第四次學(xué)術(shù)年會浙江醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程分會98年學(xué)術(shù)年會論文集[C];1998年

3 昌澤舟;劉梁;張余潔;劉宏偉;;節(jié)能型紡織空調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計[A];全國紡織企業(yè)空調(diào)除塵系統(tǒng)節(jié)能工作會議論文集[C];2011年

4 ;高效節(jié)能軸流風(fēng)機(jī)葉片自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)[A];電子信息節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品推廣應(yīng)用專集[C];2009年

5 張彥;;第三代先進(jìn)翼型軸流風(fēng)機(jī)在紡織空調(diào)節(jié)能中的研究與應(yīng)用[A];2009'全國紡織空調(diào)除塵新技術(shù)及應(yīng)用研討會論文集[C];2009年

6 胡石政;蔡尤溪;莊振賢;周瑞法;;軸流風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)過濾組系統(tǒng)在潔凈送風(fēng)性能之分析比較[A];第五屆海峽兩岸制冷空調(diào)技術(shù)交流會論文專輯[C];2001年

7 金明;田鋮;由世俊;張歡;;軸流風(fēng)機(jī)支架旋轉(zhuǎn)角度對內(nèi)流場的影響[A];全國暖通空調(diào)制冷2004年學(xué)術(shù)年會資料摘要集（2）[C];2004年

8 賈永霞;姜楠;;軸流風(fēng)機(jī)中雷諾應(yīng)力與變形率滯后渦黏模型的PIV實(shí)驗(yàn)研究[A];第八屆全國實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

9 李延林;董晶;朱文炬;;利用計算技術(shù)開發(fā)電站軸流風(fēng)機(jī)新產(chǎn)品[A];首屆七省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會科技論壇論文集[C];2005年

10 王澤民;;冗余技術(shù)在軸流風(fēng)機(jī)控制程序上的應(yīng)用[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2012年年會論文集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 記者 熊余平 通訊員 向陽;哈汽品牌叫響軸流風(fēng)機(jī)市場[N];中國冶金報;2007年

2 劉洪泉;唐鋼煉鐵廠又一軸流風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行[N];中國冶金報;2006年

3 山東 李宗友;小型直流軸流風(fēng)機(jī)內(nèi)部電路圖及修理經(jīng)驗(yàn)[N];電子報;2010年

4 劉洪泉;唐鋼煉鐵廠2號高爐軸流風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行[N];中國冶金報;2006年

5 劉洪泉;唐鋼2號高爐軸流風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行[N];世界金屬導(dǎo)報;2006年

6 呂群力;上鼓大型電站軸流風(fēng)機(jī)空氣動力全性能試驗(yàn)獲重大突破[N];中國工業(yè)報;2010年

7 王東民;哈汽打造黨建工作品牌[N];中國工業(yè)報;2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 尤麗靜;地鐵環(huán)控系統(tǒng)軸流風(fēng)機(jī)故障診斷方法研究[D];天津理工大學(xué);2010年

2 陳亞p，

本文編號：295023