本文關(guān)鍵詞：某燃?xì)廨啓C比例模型流道內(nèi)毫米級探針調(diào)節(jié)機構(gòu)的設(shè)計和振動特性研究

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【摘要】：針對某燃?xì)廨啓C比例模型流道內(nèi)毫米級探針的布置情況,本文首先通過探針調(diào)節(jié)機構(gòu)的機械設(shè)計,實現(xiàn)了探針的固定和測點位置的靈活調(diào)節(jié),并用雙向流固耦合的方法解決了復(fù)雜的三維工程模擬問題。通過對帶O型圈設(shè)置的算例進(jìn)行流固耦合分析,得出探針在三個維度上的最大振動幅度分別為0.049mm,0.017mm和0.023mm,周期為0.003s,并與無O型圈設(shè)置的算例計算結(jié)果對比,驗證了探針調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)計的減振效果。在探針調(diào)節(jié)機構(gòu)的抗壓擾動穩(wěn)定性方面,結(jié)合實際進(jìn)口波動的頻率和幅值,編制振幅為0.1bar、0.5bar和1bar的進(jìn)口壓力正弦函數(shù)進(jìn)行計算,結(jié)果證明擾動幅值的增加對探針振幅、振動基線、周期、衰減時間和最大應(yīng)力水平影響極小,探針調(diào)節(jié)機構(gòu)具有足夠的穩(wěn)定性。本文對模擬過程中的計算精度、計算收斂性和計算資源消耗量進(jìn)行了平衡,通過系統(tǒng)化的網(wǎng)格質(zhì)量檢驗以及近壁網(wǎng)格細(xì)化以保證計算精度,同時摸索出了三維動網(wǎng)格的設(shè)置組合以解決雙向流固耦合的收斂性問題,并在O型圈三維等效替代等方面具有創(chuàng)新性,對同類工程問題的數(shù)值模擬具有較強的指導(dǎo)意義。本文提出通過漩渦脫落頻率估計雙向流固耦合模擬的最小時間步,然后通過試算觀察固體響應(yīng)的敏感性,并進(jìn)一步優(yōu)化得到放大的時間步進(jìn)行流固耦合計算,最后通過邊界層分離理論和漩渦脫落理論驗證數(shù)值模擬結(jié)果的合理性,對雙向流固耦合瞬態(tài)動力學(xué)問題的時間步設(shè)定和驗證具有指導(dǎo)作用。此外,文本不同算例的計算結(jié)果表明,毫米級探針在正對來流的激振下,在不同維度上發(fā)生振動的機理不同,模擬結(jié)果對進(jìn)一步研究湍流激振下的固體響應(yīng)機理和響應(yīng)模型的完善具有重要的參考價值。
【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】：2016
【分類號】：TK472

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本文編號：1198027