本文關(guān)鍵詞：變工況軸向柱塞泵配流流場(chǎng)湍流模型選擇及修正，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),軸向柱塞泵的發(fā)展迅速,在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。作為液壓系統(tǒng)中重要的動(dòng)力元件,軸向柱塞泵對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的性能有著重要的影響,因此,對(duì)于軸向柱塞泵的研究也得到了國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者的關(guān)注。軸向柱塞泵的配流過(guò)程內(nèi)部流體流動(dòng)狀態(tài)十分復(fù)雜,而軸向柱塞泵內(nèi)流動(dòng)形式對(duì)于泵的性能有著重要的影響,因此軸向柱塞泵配流流場(chǎng)一直是人們研究的熱點(diǎn)。隨著計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的飛速發(fā)展,使用數(shù)值模擬的方法對(duì)軸向柱塞泵配流流場(chǎng)進(jìn)行研究,以計(jì)算的結(jié)果為依據(jù)對(duì)泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,成為提高軸向柱塞泵性能的重要手段。數(shù)值模擬不僅可以大大的節(jié)省試驗(yàn)的成本,還能夠清楚的展現(xiàn)出流場(chǎng)中局部的流動(dòng)細(xì)節(jié)。因此,不管是理論分析,還是工程應(yīng)用,數(shù)值模擬都發(fā)揮著重要的作用。在數(shù)值模擬中計(jì)算模型的選取對(duì)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性有著重要的影響,但是軸向柱塞泵內(nèi)流體流動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜,并沒(méi)有一個(gè)通用的計(jì)算模型可以適用所有工況,針對(duì)不同的工況,計(jì)算模型的適用性也不相同。因此,本文主要針對(duì)軸向柱塞泵配流流場(chǎng)進(jìn)行研究,在不同工況下對(duì)流場(chǎng)分析用湍流模型進(jìn)行選擇和優(yōu)化,以提高軸向柱塞泵配流流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算精度。本文首先對(duì)數(shù)值計(jì)算中常用模型的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍進(jìn)行介紹,以某型號(hào)軸向柱塞泵為研究對(duì)象,應(yīng)用相似理論建立單柱塞-配流盤(pán)結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析模型,結(jié)合軸向柱塞泵不同工況設(shè)定試驗(yàn)系統(tǒng)的流量,對(duì)比不同湍流模型的計(jì)算結(jié)果;建立單柱塞-配流盤(pán)結(jié)構(gòu)的PIV試驗(yàn)?zāi)Ｐ?得到流場(chǎng)的試驗(yàn)結(jié)果。將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以流場(chǎng)的渦系結(jié)構(gòu)、速度分布特性及系統(tǒng)的流量、壓力特性為依據(jù),對(duì)各個(gè)模型的適用性進(jìn)行比較。通過(guò)研究得出,在小的流量時(shí),層流計(jì)算模型的計(jì)算精度較高;而在大流量時(shí),標(biāo)準(zhǔn)k??模型和RNG k??模型的計(jì)算精度較高;為了進(jìn)一步提高數(shù)值計(jì)算的精度,對(duì)應(yīng)用更為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)k??模型的系數(shù)進(jìn)行修正,結(jié)果表明,通過(guò)修正標(biāo)準(zhǔn)k??模型的模型系數(shù),可以進(jìn)一步提高計(jì)算精度。
【關(guān)鍵詞】：軸向柱塞泵 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) PIV試驗(yàn) 湍流模型 模型參數(shù)修正
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH322
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題背景和研究意義及目的11-12
• 1.2 軸向柱塞泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬發(fā)展概述12-15
• 1.2.1 計(jì)算流體力學(xué)概述12-13
• 1.2.2 軸向柱塞泵內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 湍流模型概述15-16
• 1.4 計(jì)算模型選擇及修正研究現(xiàn)狀16-18
• 1.5 PIV可視化測(cè)速技術(shù)的研究現(xiàn)狀18
• 1.6 本文主要工作及內(nèi)容18-20
• 第2章 CFD中的控制方程與湍流模型20-34
• 2.1 流體動(dòng)力學(xué)的控制方程20-21
• 2.2 湍流模型的分類(lèi)21-23
• 2.3 常用的湍流模型23-28
• 2.3.1 Spalart-Allmaras模型23-24
• 2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)k-e 模型24-25
• 2.3.3 RNG k-e 模型25-26
• 2.3.4 Realizable k-e 模型26-27
• 2.3.5 標(biāo)準(zhǔn)k-w 模型27-28
• 2.4 相似理論及試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算28-32
• 2.4.1 力學(xué)相似判據(jù)28-29
• 2.4.2 相似模型設(shè)計(jì)及試驗(yàn)流量計(jì)算29-32
• 2.5 壁面函數(shù)法32
• 2.6 基本控制方程的離散方法32-33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第3章 單柱塞-配流盤(pán)流場(chǎng)PIV試驗(yàn)研究34-51
• 3.1 PIV試驗(yàn)原理及測(cè)試系統(tǒng)34-37
• 3.1.1 PIV試驗(yàn)原理34-35
• 3.1.2 PIV測(cè)試流程35-36
• 3.1.3 PIV示蹤粒子的選擇36
• 3.1.4 PIV試驗(yàn)基本參數(shù)設(shè)定36-37
• 3.2 試驗(yàn)系統(tǒng)37-43
• 3.2.1 單柱塞-配流盤(pán)結(jié)構(gòu)PIV測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)39-40
• 3.2.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ图皽y(cè)試元件40-41
• 3.2.3 試驗(yàn)步驟41-43
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果43-47
• 3.3.1 PIV拍攝試驗(yàn)結(jié)果分析43-47
• 3.3.2 定流量下壓差測(cè)量結(jié)果47
• 3.4 流場(chǎng)漩渦位置判斷47-49
• 3.5 本章小節(jié)49-51
• 第4章 軸向柱塞泵單柱塞-配流盤(pán)數(shù)值模擬研究51-76
• 4.1 單柱塞-配流盤(pán)結(jié)構(gòu)幾何建模51-52
• 4.2 網(wǎng)格劃分52-53
• 4.2.1 單柱塞-配流盤(pán)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢驗(yàn)52-53
• 4.2.2 網(wǎng)格質(zhì)量檢查及斂散精度53
• 4.3 邊界條件設(shè)置53-54
• 4.4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析54-75
• 4.4.1 單柱塞-配流盤(pán)結(jié)構(gòu)的數(shù)值結(jié)果分析54-59
• 4.4.2 流量對(duì)計(jì)算模型適用性的影響規(guī)律59-70
• 4.4.3 工作位置對(duì)計(jì)算模型適用性的影響70-74
• 4.4.4 湍流模型對(duì)系統(tǒng)壓力特性預(yù)測(cè)的影響74-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 第5章 標(biāo)準(zhǔn)k-? 模型系數(shù)修正76-86
• 5.1 標(biāo)準(zhǔn)k-? 模型系數(shù)分析76-78
• 5.2 模型參數(shù)修正后數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析78-85
• 5.3 本章小結(jié)85-86
• 結(jié)論86-87
• 參考文獻(xiàn)87-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果92-93
• 致謝93-94
• 作者簡(jiǎn)介94

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本文編號(hào)：315485