Taylor-Couette-Poiseuille流動(dòng)在核主泵、數(shù)控機(jī)床等裝置中有著廣泛的應(yīng)用,掌握環(huán)隙結(jié)構(gòu)參數(shù)和軸向流動(dòng)對(duì)Taylor-Couette-Poiseuille流場(chǎng)轉(zhuǎn)捩及其傳熱過(guò)程的影響機(jī)理是解決眾多實(shí)際問(wèn)題的關(guān)鍵。本文先是通過(guò)模擬計(jì)算得到不同的湍流模型內(nèi)流場(chǎng)和溫度分布,并對(duì)比計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果以擇優(yōu)選擇出湍流模型,隨后進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證,緊接著便對(duì)Taylor-Couette-Poiseuille流動(dòng)及其傳熱性能在改變環(huán)隙結(jié)構(gòu)參數(shù)和軸向流動(dòng)速度條件下的變化規(guī)律展開(kāi)了研究。本文的結(jié)果分析包括對(duì)流體整體的分析,同時(shí)還有針對(duì)內(nèi)圓柱附近流體、環(huán)隙中間位置流體及不同徑向位置流體等局部位置流體的分析。通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析,最終在等溫工況下得到了相關(guān)變量對(duì)流場(chǎng)分布情況的影響以及在非等溫工況下得到了相關(guān)變量對(duì)流場(chǎng)分布情況和溫度分布情況的影響規(guī)律,具體結(jié)果如下:1)等溫工況下,軸向流動(dòng)的存在增大了泰勒渦的軸向尺寸,同時(shí)加劇了泰勒渦對(duì)的不穩(wěn)定性;改變旋轉(zhuǎn)雷諾數(shù)的值對(duì)流體流場(chǎng)分布影響最明顯,在旋轉(zhuǎn)雷諾數(shù)值增大的過(guò)程中,流動(dòng)各個(gè)方向的速度值以及內(nèi)圓柱附近流體切向應(yīng)力值均明顯增大。2)非等溫工況... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

屏蔽式核主泵[2]

圖 2.2 模擬模型示意圖 2.2 是本數(shù)值模擬所用的模型，內(nèi)圓筒半徑 ri=33mm。外圓筒m，環(huán)隙的寬度（d）等于 7mm，模型沿軸方向的長(zhǎng)度 L=336mm，=0.875，縱橫比Г=48，溝槽個(gè)數(shù)分別為6-12，溝槽寬度分別為2.5mm-格質(zhì)量對(duì)準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)值模擬有著直接的影響。計(jì)算的精度隨著網(wǎng)逐漸增大，但同時(shí)相應(yīng)的計(jì)算時(shí)間和成本也隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加而理地劃分網(wǎng)格對(duì)數(shù)值計(jì)算有著關(guān)鍵性作用。在此前的研究過(guò)程中，經(jīng)針對(duì)不同的模型嘗試過(guò)了網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證。在此過(guò)程中，νΩrd(d/r)Ta0.5ii 數(shù) Pr 諾數(shù) Re UD/ a (

圖 2.3 溝槽的網(wǎng)格示意圖析湍流流態(tài)時(shí)，徑向方向上從內(nèi)圓柱不斷向外以分為壁面區(qū)域和主流區(qū)域，前者的流體溫算模擬過(guò)程中，其邊界層網(wǎng)格劃分的質(zhì)量尤上網(wǎng)格劃分區(qū)域要超過(guò)實(shí)際邊界層區(qū)域；2)定的值，此數(shù)值 y+的計(jì)算公式為： uyy 指代流體密度； u 用來(lái)指代壁面摩擦速度；壁面之間的距離； 用來(lái)指代動(dòng)力粘性系數(shù)zable k- 模型和 y+=12~60[55]被選用。邊界層

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]帶軸向流動(dòng)的泰勒渦反應(yīng)器數(shù)值模擬研究[J]. 岳漢,牟軍杰,石艷,林海波.  廣州化學(xué). 2017(03)
[2]壓水堆主泵飛輪周?chē)g隙流中泰勒渦傳熱特性的數(shù)值研究[J]. 羅宇辰,劉應(yīng)征,陳漢平.  原子能科學(xué)技術(shù). 2014(03)
[3]Couette-Taylor-Poiseuille流的數(shù)值模擬[J]. 袁艷平,吉洪湖,杜雁霞,徐亮.  潤(rùn)滑與密封. 2006(03)
[4]有軸向通流的雙旋轉(zhuǎn)軸間流動(dòng)換熱的數(shù)值模擬[J]. 付德斌,丁水汀,徐國(guó)強(qiáng),陶智.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(08)

碩士論文
[1]溝槽結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)湍流Taylor-Couette流動(dòng)及其換熱特性影響的研究[D]. 丁仕成.江蘇大學(xué) 2018
[2]溝槽尺寸對(duì)環(huán)隙內(nèi)流動(dòng)及其傳熱特性影響的研究[D]. 朱鶼.江蘇大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3007612