發(fā)布時間：2017-05-12 15:16

  本文關(guān)鍵詞：地鐵隧道清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)研究和扇形噴嘴分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地鐵隧道內(nèi)的清潔影響了環(huán)境美觀,除此之外還和乘客的呼吸健康和行車安全有著密不可分的關(guān)系。高壓水清洗技術(shù)不僅在環(huán)保方面有著巨大優(yōu)勢,還能大大改善工人工作環(huán)境和提高工作效率。結(jié)合施工地鐵隧道內(nèi)的污染情況,設(shè)計了一套具備高低壓水系統(tǒng),有可調(diào)整沖洗角度的壁面、道床、排水溝沖洗裝置的地鐵隧道清洗設(shè)備。噴嘴是清洗設(shè)備的執(zhí)行元件,其射流特性如噴射角、打擊力、動壓分布等對清洗效果起決定性作用。本文以清洗用扇形噴嘴為研究對象,利用FLUENT軟件仿真分析影響清洗效果的3個方面的因素,噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)、水力參數(shù)(清洗壓力、流量)和工作參數(shù)(靶距、沖洗角度、布置)�，F(xiàn)得到以下結(jié)論：(1)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對扇形噴嘴噴射角和流量的影響。a)噴射角的大小主要取決于扇形射流的厚度,厚度增加會使射流的表面張力增大,從而使射流不易擴散,最終導(dǎo)致噴射角減小。隨著V型槽切槽半角的增大,噴射角逐漸減��；隨著V型槽切槽深度的增大,噴射角逐漸增大；隨著直徑的增大,噴射角逐漸增大；隨著出口盲端橢球長徑比的增大,噴射角逐漸減小。b)流量的大小主要取決于出口截面積的大小。隨著V型槽切槽半角的增大,噴射角逐漸增大；隨著V型槽切槽深度的增大,噴射角逐漸減�。弘S著直徑的增大,噴射角逐漸增大；隨著出口盲端橢球長徑比的增大,噴射角逐漸增大。c)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以較好的預(yù)測多種結(jié)構(gòu)參數(shù)對扇形噴嘴噴射角和流量的綜合影響,極大地方便了扇形噴嘴的設(shè)計與性能研究。(2)分析V型槽切槽半角為45°、V型槽切槽深度0mm、出口盲端橢球長徑比為1的不同出口直徑的扇形噴嘴。同一個扇形噴嘴,射流壓力在1-21 MPa之間,打擊力會隨著壓力的增大而增大,但增大的幅度在減��；相同的射流壓力下,扇形噴嘴出口直徑在1～3mm之間,打擊力會隨著出口直徑的增大而增大,但增大的幅度在減�。合嗤β�,射流壓力越大,打擊力越��；要獲得同樣的打擊力,射流壓力越大,所需功率就越大。地鐵隧道清洗低壓部分選擇壓力為1.5MPa,出口直徑為2.5mm的噴嘴可以在達到打擊力要求的前提下節(jié)約能源,并且擁有較高的清洗效率。(3)在同等工況下,射流對物體的打擊力隨靶距的增大先增加后減小。低壓清洗部分的合理靶距為80d-180d,本文選擇打擊力最大的最佳靶距200mm。沖洗角度為30°時可以獲得較大的軸向力和剪切力,和較大較均勻的剪切力分布,所以選擇30°沖洗角較為合適。嘴間距為13mm、噴嘴偏轉(zhuǎn)角為8°時,可以獲得較均勻的流量和動壓分布。
【關(guān)鍵詞】：地鐵隧道 水沖洗 扇形噴嘴 CFD 工作參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U457.4;U231.94
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-20
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 地鐵隧道清洗技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3 國內(nèi)外射流噴嘴的研究狀況16-19
• 1.3.1 國外的研究概況16-17
• 1.3.2 國內(nèi)的研究概況17-19
• 1.4 主要研究內(nèi)容19-20
• 第2章 地鐵隧道清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)研究20-28
• 2.1 總體方案20-21
• 2.2 水壓系統(tǒng)21-25
• 2.2.1 低壓系統(tǒng)21-23
• 2.2.2 高壓系統(tǒng)23-25
• 2.3 沖洗裝置25-27
• 2.3.1 壁面沖洗機構(gòu)25-26
• 2.3.2 道床沖洗機構(gòu)26
• 2.3.3 排水溝沖洗機構(gòu)26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 扇形噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)研究28-49
• 3.1 扇形噴嘴的結(jié)構(gòu)28-29
• 3.2 扇形噴嘴的射流情況29-30
• 3.3 FLUENT軟件概述30-33
• 3.3.1 FLUNET軟件簡介30-31
• 3.3.2 湍流模型的選擇31-32
• 3.3.3 多相流模型的選擇32-33
• 3.4 扇形噴嘴計算模型的建立33-36
• 3.4.1 幾何模型和網(wǎng)格劃分33-34
• 3.4.2 計算模型和邊界條件34-35
• 3.4.2 計算模型正確性的驗證35-36
• 3.5 扇形噴嘴噴射角的測量36-37
• 3.5.1 噴射角36
• 3.5.2 基于MATLAB的噴射角的測量36-37
• 3.6 扇形噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴射角和流量的影響37-42
• 3.6.1 V型槽切槽半角的影響37-39
• 3.6.2 V型槽切槽深度的影響39-40
• 3.6.3 出口圓柱段直徑的影響40-41
• 3.6.4 出口盲端橢球長徑比的影響41-42
• 3.7 扇形噴嘴性能參數(shù)影響因素的綜合分析42-48
• 3.7.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型設(shè)計42-44
• 3.7.2 數(shù)據(jù)歸一化處理44-45
• 3.7.3 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果45-48
• 3.8 本章小結(jié)48-49
• 第4章 扇形噴嘴壓力與流量匹配研究49-57
• 4.1 射流打擊力49-50
• 4.2 同一噴嘴不同壓力下的打擊力50-52
• 4.3 同壓力下不同噴嘴的打擊力52-53
• 4.4 相同功率不同壓力下的打擊力53
• 4.5 相同打擊力不同壓力相匹配的流量和功率53-54
• 4.6 試驗驗證54-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第5章 扇形噴嘴工作參數(shù)研究57-64
• 5.1 靶距的確定57-58
• 5.2 沖洗角度的確定58-60
• 5.3 扇形噴嘴的布置60-63
• 5.3.1 噴嘴布置的主要參數(shù)60-61
• 5.3.2 基于MATLAB的GUI設(shè)計與應(yīng)用61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 總結(jié)與展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-71
• 附錄171-72
• 附錄272-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77

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