本文關(guān)鍵詞：廠房熱環(huán)境對(duì)船體構(gòu)件溫度分布規(guī)律模擬研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)值模擬 STAR-CCM+ 湍流模型 溫度分布 流固耦合 船體涂裝

【摘要】：就現(xiàn)在而言,人們對(duì)海洋事業(yè)的發(fā)展在逐漸的擴(kuò)大,不論是從深度上還是廣度上,不論是能源還是水源,各國(guó)對(duì)此都非常感興趣。海洋的開(kāi)發(fā)必然離不開(kāi)船舶業(yè)的發(fā)展。從而各國(guó)不論是在軍事上還是民用上對(duì)船舶建造的要求也越來(lái)越高,對(duì)船體噸位數(shù)的需求也越來(lái)越大。也就是說(shuō)船體增大的同時(shí)與海水和潮濕的空氣接觸面也就越來(lái)越大,腐蝕也就越嚴(yán)重。進(jìn)而船體涂裝的重要性也越來(lái)越明顯。本文研究是在特定規(guī)模大空間廠房下,考慮是否輸送特定條件的新風(fēng),利用數(shù)值模擬得出廠房工件表面相關(guān)的溫度分布和氣流分布規(guī)律,看是否符合涂裝要求,最后指出不足并進(jìn)一步提出改進(jìn)。選用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件STAR-CCM+進(jìn)行模擬,在3DCAD中依照廠家數(shù)據(jù)要求建立模型。具體描述及相應(yīng)參數(shù)如下：廠房長(zhǎng)×寬×高：80m×30m×12m(廠房可默認(rèn)無(wú)門窗)排風(fēng)口布置在廠房30m寬度方向單側(cè)墻上,風(fēng)口尺寸：3000mm×1000mm,距地面高度500mm,共5個(gè),均勻分布�？偱棚L(fēng)量160000m3/h。送風(fēng)口布置在廠房80m長(zhǎng)度方向雙側(cè)墻上,總送風(fēng)量80000 m3/h。自然進(jìn)風(fēng)口布置在廠房屋頂上,風(fēng)口尺寸：Φ2000mm,高度為12m,共7個(gè),均勻分布。進(jìn)風(fēng)溫度-10℃。自然進(jìn)風(fēng)量80000 m3/h。在已建立的模型上采用不同位置和不同數(shù)量的送風(fēng)口和排風(fēng)口,模擬時(shí)選擇k-ω湍流模型進(jìn)行對(duì)比模擬研究。根據(jù)氣流模擬的分析,得到以上不同的情況下氣流流動(dòng)效果圖和溫度分布效果圖。將所得到的效果圖進(jìn)行對(duì)比。分析表明,屋頂送風(fēng)不變的情況下,兩長(zhǎng)壁面雙排送風(fēng)效果明顯好于兩長(zhǎng)壁面單排送風(fēng)效果。以大廠房?jī)砷L(zhǎng)壁面雙排送風(fēng)為基礎(chǔ),在廠房?jī)?nèi)放置船體工件,在特定指標(biāo)工況下,模擬廠房氣流流速分布,繼而在氣流與工件壁面流固耦合后,觀察工件表面溫度。經(jīng)云圖和表格的分析后,得知符合涂裝要求,同時(shí)了解了流固耦合的一些特性。由以上研究成果可以看出,用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件STAR-CCM+對(duì)建筑物流固耦合方面進(jìn)行的數(shù)值模擬,能夠比較清晰的分析溫度分布和流場(chǎng)速度分布,所得到的數(shù)值模擬有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值模擬 STAR-CCM+ 湍流模型 溫度分布 流固耦合 船體涂裝
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U663.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究的背景及意義11-12
• 1.2 船體涂裝的重要性及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀12-13
• 1.3 船舶涂裝管理及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀13-14
• 1.4 船舶涂裝方面的要求14-16
• 1.5 油漆的選擇要求16-17
• 1.5.1 針對(duì)船舶不同部位對(duì)涂料的選用16
• 1.5.2 以漆膜的厚度和涂料品種對(duì)船舶使用壽命來(lái)選擇16-17
• 1.5.3 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則選用17
• 1.5.4 從施工工藝性方面考慮17
• 1.6 涂裝綠色環(huán)保問(wèn)題17-18
• 1.7 船舶涂裝方面國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀18-19
• 1.8 課題的研究?jī)?nèi)容及研究方法19-21
• 第二章 數(shù)值模擬相關(guān)理論與STAR-CCM+軟件簡(jiǎn)介21-31
• 2.1 流體運(yùn)動(dòng)的基本模型21-22
• 2.2 湍流及其數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.2.1 湍流流動(dòng)的特征22-23
• 2.2.2 湍流流動(dòng)的基本控制方程23-24
• 2.3 流固耦合的研究方法及應(yīng)用24-26
• 2.3.1 流固耦合24-25
• 2.3.2 流固耦合的研究方法25
• 2.3.3 流固禍合的應(yīng)用25-26
• 2.4 STAR-CCM+軟件的介紹26-28
• 2.5 邊界條件與STAR-CCM+軟件中邊界面的設(shè)定28-29
• 2.5.1 邊界條件28
• 2.5.2 STAR-CCM+軟件中邊界面的設(shè)定28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第三章 廠房增設(shè)補(bǔ)風(fēng)口的氣流組織模擬分析31-45
• 3.1 模型的建立31-33
• 3.1.1 模擬對(duì)象簡(jiǎn)介31
• 3.1.2 建立廠房模型一31-32
• 3.1.3 建立廠房模型二32
• 3.1.4 建立廠房模型三32-33
• 3.2 初始與邊界條件33-34
• 3.3 軟件設(shè)置介質(zhì)參數(shù)34
• 3.4 數(shù)學(xué)模型網(wǎng)格的生成34-35
• 3.5 不同方案的模擬結(jié)果對(duì)比35-44
• 3.5.1 廠房沒(méi)有機(jī)械補(bǔ)風(fēng)情況下的模擬與分析35-38
• 3.5.2 廠房設(shè)有機(jī)械補(bǔ)風(fēng)情況下的模擬與分析38-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第四章 涂裝車間在采暖通風(fēng)條件下船體工件的流固耦合45-59
• 4.1 模擬測(cè)試目的45
• 4.2 模型的建立45-47
• 4.2.1 模擬對(duì)象簡(jiǎn)介45-46
• 4.2.2 初始參數(shù)與邊界條件46-47
• 4.2.3 軟件設(shè)置介質(zhì)參數(shù)47
• 4.3 數(shù)學(xué)模型網(wǎng)格的生成47-49
• 4.4 計(jì)算結(jié)果與分析49-57
• 4.4.1 廠房空氣流動(dòng)數(shù)據(jù)分析49-54
• 4.4.2 流固耦合后對(duì)固體工件的測(cè)試分析54-56
• 4.4.3 誤差分析56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第五章 結(jié)論59-61
• 5.1 結(jié)論59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-63
• 作者簡(jiǎn)介63
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-65
• 致謝65

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