發(fā)布時(shí)間：2021-05-19 00:53

　　管道運(yùn)輸是一種高效、便捷的物質(zhì)運(yùn)輸方式,廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活中。作為管道運(yùn)輸?shù)膬煞N基本模式,流體輸送與固體傳送過程中都存在著管內(nèi)流體與運(yùn)動(dòng)固體間各種形式的交互作用,對(duì)管道運(yùn)輸?shù)男�、穩(wěn)定性和可靠性都有著重要影響。傳統(tǒng)基于經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)的設(shè)計(jì)方法難以有效評(píng)價(jià)這種動(dòng)態(tài)交互作用,從而制約了設(shè)計(jì)效果。本文結(jié)合實(shí)際工程案例,分別就幾種典型的管內(nèi)固體運(yùn)動(dòng)形式,即被動(dòng)定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、被動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)以及主動(dòng)定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),研究管內(nèi)流體與運(yùn)動(dòng)固體的動(dòng)態(tài)作用的數(shù)值仿真方法,并總結(jié)過程中的物理規(guī)律,希望能更好地指導(dǎo)管道運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。主要內(nèi)容包括:（1）基于某DN600蝶式止回閥,開展管道固體被動(dòng)定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)問題的數(shù)值模擬研究。通過用戶自定義函數(shù)（User Defined Functions,UDF）獲取管內(nèi)流體作用在閥板上的力和力矩,基于動(dòng)力學(xué)原理預(yù)測(cè)閥板的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)參數(shù),并利用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)控制閥板的位置更新,成功實(shí)現(xiàn)了閥板被動(dòng)定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程的流固耦合動(dòng)態(tài)仿真。進(jìn)一步地,運(yùn)用該仿真方法研究了蝶式止回閥不同入口壓力條件下閥門管道內(nèi)流場(chǎng)、壓力場(chǎng)、流量、動(dòng)水力矩隨閥門啟閉的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,總結(jié)了閥門啟閉條件。（2）... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 管內(nèi)流體與運(yùn)動(dòng)固體動(dòng)態(tài)仿真國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 管內(nèi)流體輸送中各類運(yùn)動(dòng)固體動(dòng)態(tài)仿真研究
        1.2.2 管內(nèi)固體輸送動(dòng)態(tài)仿真研究
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 管內(nèi)固體被動(dòng)旋轉(zhuǎn)過程的動(dòng)態(tài)仿真研究
    2.1 概述
    2.2 DN600蝶式止回閥
        2.2.1 止回閥三維模型
        2.2.2 止回閥工作原理
    2.3 數(shù)值仿真方法
        2.3.1 流場(chǎng)建模
        2.3.2 網(wǎng)格劃分
            2.3.2.1 初始網(wǎng)格劃分
            2.3.2.2 中心區(qū)域尺寸的確定
        2.3.3 被動(dòng)定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式的描述
        2.3.4 求解設(shè)置
        2.3.5 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
    2.4 仿真結(jié)果與分析
        2.4.1 壓力場(chǎng)的動(dòng)態(tài)分布
        2.4.2 速度場(chǎng)的動(dòng)態(tài)分布
        2.4.3 閥門流量特性的動(dòng)態(tài)變化
        2.4.4 閥板動(dòng)水力矩的動(dòng)態(tài)變化
            2.4.4.1 動(dòng)水力矩的產(chǎn)生及對(duì)閥門的影響
            2.4.4.2 動(dòng)水力矩理論計(jì)算
            2.4.4.3 動(dòng)水力矩動(dòng)態(tài)模擬仿真分析
        2.4.5 入口條件的影響規(guī)律
    2.5 本章總結(jié)
第三章 管內(nèi)固體被動(dòng)直線過程的動(dòng)態(tài)仿真研究
    3.1 概述
    3.2 真空抽吸容器式氣力輸送裝置工作原理
    3.3 理論模型
        3.3.1 流體控制方程
        3.3.2 湍流模型控制方程
        3.3.3 對(duì)流項(xiàng)離散控制方程
    3.4 數(shù)值仿真方法研究
        3.4.1 流場(chǎng)模型的建立
        3.4.2 網(wǎng)格劃分
            3.4.2.1 初始網(wǎng)格劃分
            3.4.2.2 動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置
        3.4.3 邊界條件設(shè)置
        3.4.4 求解設(shè)置
    3.5 數(shù)值仿真結(jié)果與分析
        3.5.1 恒定真空度下不同邊界條件的啟動(dòng)速度分析
            3.5.1.1 樣品瓶周圍流場(chǎng)分析
            3.5.1.2 不同邊界條件下樣品瓶的啟動(dòng)速度對(duì)比
        3.5.2 不同真空度下樣品瓶空氣阻力數(shù)值分析
            3.5.2.1 不同真空度下流場(chǎng)分析
            3.5.2.2 不同真空度下壓力分布云圖
            3.5.2.3 不同真空度下空氣阻力分析
        3.5.3 不同質(zhì)量樣品瓶(全空、半充滿、全充滿)數(shù)值模擬分析
            3.5.3.1 不同質(zhì)量樣品瓶流場(chǎng)分析
            3.5.3.2 不同質(zhì)量樣品瓶空氣阻力分析
    3.6 本章總結(jié)
第四章 管內(nèi)固體主動(dòng)旋轉(zhuǎn)過程的動(dòng)態(tài)仿真研究
    4.1 概述
    4.2 汽輪機(jī)再熱閥門組
    4.3 理論模型
        4.3.1 質(zhì)量守恒方程
        4.3.2 動(dòng)量守恒方程
        4.3.3 能量守恒方程
        4.3.4 狀態(tài)方程
        4.3.5 湍流控制方程
    4.4 數(shù)值仿真方法建立
        4.4.1 流場(chǎng)模型的建立
        4.4.2 網(wǎng)格劃分
            4.4.2.1 初始網(wǎng)格劃分
            4.4.2.2 區(qū)域性動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置
        4.4.3 求解設(shè)置
    4.5 數(shù)值仿真結(jié)果與分析
        4.5.1 壓力場(chǎng)的動(dòng)態(tài)分布
        4.5.2 速度場(chǎng)的動(dòng)態(tài)分布
        4.5.3 流線圖的動(dòng)態(tài)分布
        4.5.4 氣動(dòng)力矩的動(dòng)態(tài)變化
            4.5.4.1 氣動(dòng)力矩理論經(jīng)驗(yàn)公式
            4.5.4.2 不同進(jìn)口質(zhì)量流氣動(dòng)力矩動(dòng)態(tài)分布
            4.5.4.3 不同關(guān)閥時(shí)間氣動(dòng)力矩動(dòng)態(tài)分布
            4.5.4.4 連續(xù)性啟閉調(diào)節(jié)下氣動(dòng)力矩動(dòng)態(tài)分布
        4.5.5 再熱調(diào)節(jié)閥板壓力分析
    4.6 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3194796