新型多功能疏通車真空吸污系統(tǒng)設(shè)計與分析
發(fā)布時間:2021-11-04 09:28
近年來,疏通車等環(huán)衛(wèi)機械在我國取得了較快的發(fā)展,除引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)外,國內(nèi)相關(guān)企業(yè)也相繼自主開發(fā)出一系列單一功能吸污車和多功能疏通車,對城市的建設(shè)發(fā)揮了巨大的作用。盡管如此,相關(guān)設(shè)備的研發(fā)也僅僅是解決了國內(nèi)從無到有的問題,產(chǎn)品普遍存在功能單一、成本高、作業(yè)效率低等問題。就疏通車真空吸污系統(tǒng)而言,其吸污效率的好壞直接關(guān)系到整車作業(yè)效率的高低,而系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計參數(shù)的準(zhǔn)確計算、相關(guān)零部件的良好選型、以及流體輸送方式的合理選擇都是決定系統(tǒng)作業(yè)效率高的前提條件。然而,常規(guī)型號疏通車在實際開發(fā)過程中,其計算、選型和設(shè)計過程往往依靠的是工程師們以往的經(jīng)驗,缺乏相關(guān)理論指導(dǎo),常導(dǎo)致系統(tǒng)作業(yè)效率低、工作范圍小等問題。本研究基于廈門理工學(xué)院、廈門威迪思汽車服務(wù)與設(shè)計有限公司、福建群峰機械有限公司聯(lián)合開發(fā)的新型多功能疏通車項目,針對上述問題,分析真空吸污系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu),根據(jù)其工作環(huán)境和技術(shù)要求,選擇合適的真空系統(tǒng)和有效的污水輸送技術(shù)方案,其中包括真空泵、真空污水罐等關(guān)鍵零部件的設(shè)計和選型。真空吸污系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計參數(shù)對其作業(yè)效率的影響是上述各設(shè)備選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵依據(jù)。本文通過對該系統(tǒng)的吸污過程進(jìn)行研究和...
【文章來源】:廈門理工學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 真空抽料技術(shù)
1.2.2 真空排污氣力輸送技術(shù)
1.2.3 真空氣液混合輸送技術(shù)
1.3 研究目的和內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 疏通車真空吸污系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù)
2.1 真空吸污系統(tǒng)的組成及工作原理
2.1.1 整車布置及工作流程
2.1.2 真空吸污系統(tǒng)整體布置及工作流程
2.2 真空系統(tǒng)的組成
2.2.1 真空系統(tǒng)
2.2.2 真空抽氣機組
2.3 真空吸污系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
2.4 設(shè)計計算理論問題
2.5 本章小結(jié)
第三章 真空吸污系統(tǒng)相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與選型
3.1 真空污水罐罐體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
3.1.1 罐體整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1.2 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1.3 前端封頭的設(shè)計
3.1.4 罐體后蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1.5 罐體材料及其防腐處理
3.2 真空泵的選型和計算
3.2.1 主泵類型的確定
3.2.1.1 主泵類型確定原則
3.2.1.2 各類型真空泵工作壓力適用范圍
3.2.2 真空泵的選型
3.2.3 水環(huán)泵參數(shù)計算
3.2.4 水環(huán)泵的驅(qū)動裝置
3.3 旋轉(zhuǎn)吸污臂
3.3.1 臂架結(jié)構(gòu)
3.3.2 液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)的選型
3.4 真空吸污管
3.5 本章小結(jié)
第四章 真空吸污系統(tǒng)吸污模型數(shù)值計算
4.1 MATLAB軟件介紹
4.2 真空吸污系統(tǒng)吸污數(shù)學(xué)模型
4.2.1 真空吸污系統(tǒng)真空抽氣方程
4.2.2 真空泵有效抽速
4.2.3 氣體流動狀態(tài)的判別
4.2.3.1 氣流從湍流向粘滯流的轉(zhuǎn)變
4.2.3.2 粘滯流向分子流的轉(zhuǎn)變
4.2.3.3 粘滯流的流導(dǎo)
4.3 吸污管中流體流動能量狀態(tài)分析
4.4 低真空吸污系統(tǒng)吸污數(shù)學(xué)模型
4.5 模型求解
4.6 模型驗證
4.7 主要設(shè)計參數(shù)對吸污效率的影響
4.7.1 真空泵抽氣量規(guī)格的影響
4.7.2 吸污管管道材質(zhì)以及管徑的影響
4.7.3 抽吸深度的影響
4.7.4 污水中空氣含量大小的影響
4.8 結(jié)果分析
4.9 本章小結(jié)
第五章 真空吸污管氣液兩相流流型轉(zhuǎn)變機制的研究
5.1 流型研究意義
5.2 流型研究現(xiàn)狀
5.3 氣液兩相流典型流型
5.4 流型圖的繪制方法
5.5 氣液兩相流流型數(shù)值模擬方法
5.5.1 計算流體力學(xué)CFD
5.5.2 VOF基本控制方程
5.5.2.1 體積分?jǐn)?shù)方程
5.5.2.2 動量守恒方程
5.5.3 湍流模型
5.5.4 界面處理模型
5.5.4.1 連續(xù)過渡處理
5.5.4.2 CSF連續(xù)表面張力模型
5.5.4.3 連續(xù)表面應(yīng)力模型
5.5.4.4 PLIC分段線性界面重構(gòu)
5.6 本章小結(jié)
第六章 吸污管通道氣液兩相流二維數(shù)值模擬
6.1 研究內(nèi)容及研究目標(biāo)
6.2 模型及求解設(shè)置
6.2.1 幾何模型及邊界條件
6.2.2 求解設(shè)置
6.3 吸污管通道氣液兩相流流動特性分析
6.3.1 兩相流流型特征
6.3.2 兩相流截面含氣率特性
6.3.3 兩相流速度變化曲線
6.3.4 兩相流壓降特性
6.4 液相速度對兩相流流型轉(zhuǎn)變的影響
6.5 兩相流流型圖及流型的轉(zhuǎn)變
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1 主要結(jié)論
2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]真空預(yù)壓負(fù)壓分布規(guī)律模型試驗研究[J]. 姜彥彬,何寧,許濱華,周彥章,張中流. 巖土工程學(xué)報. 2017(10)
[2]大管徑不同井斜油水兩相流流型數(shù)值模擬[J]. 邊曉航,劉軍鋒,葉天明,張正超,許章,蔡紅婷. 測井技術(shù). 2016(04)
[3]虹吸管道水氣兩相流動過流能力的試驗分析[J]. 張小瑩,李琳,王夢婷,譚義海. 水資源與水工程學(xué)報. 2015(06)
[4]虹吸管氣液兩相流壓降特性試驗[J]. 張小瑩,李琳,王夢婷,譚義海. 水利水電技術(shù). 2015(11)
[5]真空管道水力特性試驗研究[J]. 張小瑩,李琳,王夢婷,譚義海. 水力發(fā)電. 2015(11)
[6]淺談排水管道材料的選用標(biāo)準(zhǔn)[J]. 祝秋民. 黑龍江科技信息. 2015(19)
[7]一種吸深增程裝置設(shè)計[J]. 王月嶺,孔云紅,劉英. 專用汽車. 2015(04)
[8]聯(lián)合疏通車真空吸污過程分析及其Matlab仿真[J]. 盛金良,汪駿,朱金龍,劉幸福. 工程機械. 2015(02)
[9]負(fù)壓(真空)排水流體摩擦阻力的計算分析與探討[J]. 張健,聶璋義,李萌. 中國給水排水. 2012(24)
[10]垂直上升矩形流道內(nèi)氣液兩相流流型圖的數(shù)值模擬[J]. 趙艷明,潘良明,張文志. 核科學(xué)與工程. 2012(03)
博士論文
[1]節(jié)能型潔具真空吸排系統(tǒng)的研究[D]. 郭鐘華.南京理工大學(xué) 2012
[2]基于計算流體力學(xué)的虹吸式流道形狀優(yōu)化設(shè)計[D]. 彭志威.湖南大學(xué) 2009
[3]真空排污系統(tǒng)輸送機理及系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 段金明.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]標(biāo)準(zhǔn)化氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 唐勇.華北電力大學(xué) 2015
[2]真空管道氣液兩相流動水力特性試驗研究[D]. 王夢婷.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]負(fù)壓抽吸聯(lián)合手術(shù)切除在整形外科病例中的應(yīng)用分析[D]. 任鳳麗.山東大學(xué) 2012
[4]豎直矩形窄流道內(nèi)氣液兩相流流動特性的數(shù)值模擬研究[D]. 趙艷明.重慶大學(xué) 2012
[5]真空排水在排水系統(tǒng)中的設(shè)計理論研究[D]. 陳麗琴.重慶大學(xué) 2011
[6]真空排水系統(tǒng)水力參數(shù)及關(guān)鍵設(shè)計的研究[D]. 溫興鎖.華中科技大學(xué) 2011
[7]液罐車罐體有限元仿真分析及研究[D]. 端木凡峰.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[8]垂直上升管內(nèi)氣液兩相流的三維仿真與實驗研究[D]. 陳晨.天津大學(xué) 2009
本文編號:3475464
【文章來源】:廈門理工學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 真空抽料技術(shù)
1.2.2 真空排污氣力輸送技術(shù)
1.2.3 真空氣液混合輸送技術(shù)
1.3 研究目的和內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 疏通車真空吸污系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù)
2.1 真空吸污系統(tǒng)的組成及工作原理
2.1.1 整車布置及工作流程
2.1.2 真空吸污系統(tǒng)整體布置及工作流程
2.2 真空系統(tǒng)的組成
2.2.1 真空系統(tǒng)
2.2.2 真空抽氣機組
2.3 真空吸污系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
2.4 設(shè)計計算理論問題
2.5 本章小結(jié)
第三章 真空吸污系統(tǒng)相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與選型
3.1 真空污水罐罐體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
3.1.1 罐體整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1.2 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1.3 前端封頭的設(shè)計
3.1.4 罐體后蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1.5 罐體材料及其防腐處理
3.2 真空泵的選型和計算
3.2.1 主泵類型的確定
3.2.1.1 主泵類型確定原則
3.2.1.2 各類型真空泵工作壓力適用范圍
3.2.2 真空泵的選型
3.2.3 水環(huán)泵參數(shù)計算
3.2.4 水環(huán)泵的驅(qū)動裝置
3.3 旋轉(zhuǎn)吸污臂
3.3.1 臂架結(jié)構(gòu)
3.3.2 液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)的選型
3.4 真空吸污管
3.5 本章小結(jié)
第四章 真空吸污系統(tǒng)吸污模型數(shù)值計算
4.1 MATLAB軟件介紹
4.2 真空吸污系統(tǒng)吸污數(shù)學(xué)模型
4.2.1 真空吸污系統(tǒng)真空抽氣方程
4.2.2 真空泵有效抽速
4.2.3 氣體流動狀態(tài)的判別
4.2.3.1 氣流從湍流向粘滯流的轉(zhuǎn)變
4.2.3.2 粘滯流向分子流的轉(zhuǎn)變
4.2.3.3 粘滯流的流導(dǎo)
4.3 吸污管中流體流動能量狀態(tài)分析
4.4 低真空吸污系統(tǒng)吸污數(shù)學(xué)模型
4.5 模型求解
4.6 模型驗證
4.7 主要設(shè)計參數(shù)對吸污效率的影響
4.7.1 真空泵抽氣量規(guī)格的影響
4.7.2 吸污管管道材質(zhì)以及管徑的影響
4.7.3 抽吸深度的影響
4.7.4 污水中空氣含量大小的影響
4.8 結(jié)果分析
4.9 本章小結(jié)
第五章 真空吸污管氣液兩相流流型轉(zhuǎn)變機制的研究
5.1 流型研究意義
5.2 流型研究現(xiàn)狀
5.3 氣液兩相流典型流型
5.4 流型圖的繪制方法
5.5 氣液兩相流流型數(shù)值模擬方法
5.5.1 計算流體力學(xué)CFD
5.5.2 VOF基本控制方程
5.5.2.1 體積分?jǐn)?shù)方程
5.5.2.2 動量守恒方程
5.5.3 湍流模型
5.5.4 界面處理模型
5.5.4.1 連續(xù)過渡處理
5.5.4.2 CSF連續(xù)表面張力模型
5.5.4.3 連續(xù)表面應(yīng)力模型
5.5.4.4 PLIC分段線性界面重構(gòu)
5.6 本章小結(jié)
第六章 吸污管通道氣液兩相流二維數(shù)值模擬
6.1 研究內(nèi)容及研究目標(biāo)
6.2 模型及求解設(shè)置
6.2.1 幾何模型及邊界條件
6.2.2 求解設(shè)置
6.3 吸污管通道氣液兩相流流動特性分析
6.3.1 兩相流流型特征
6.3.2 兩相流截面含氣率特性
6.3.3 兩相流速度變化曲線
6.3.4 兩相流壓降特性
6.4 液相速度對兩相流流型轉(zhuǎn)變的影響
6.5 兩相流流型圖及流型的轉(zhuǎn)變
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1 主要結(jié)論
2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]真空預(yù)壓負(fù)壓分布規(guī)律模型試驗研究[J]. 姜彥彬,何寧,許濱華,周彥章,張中流. 巖土工程學(xué)報. 2017(10)
[2]大管徑不同井斜油水兩相流流型數(shù)值模擬[J]. 邊曉航,劉軍鋒,葉天明,張正超,許章,蔡紅婷. 測井技術(shù). 2016(04)
[3]虹吸管道水氣兩相流動過流能力的試驗分析[J]. 張小瑩,李琳,王夢婷,譚義海. 水資源與水工程學(xué)報. 2015(06)
[4]虹吸管氣液兩相流壓降特性試驗[J]. 張小瑩,李琳,王夢婷,譚義海. 水利水電技術(shù). 2015(11)
[5]真空管道水力特性試驗研究[J]. 張小瑩,李琳,王夢婷,譚義海. 水力發(fā)電. 2015(11)
[6]淺談排水管道材料的選用標(biāo)準(zhǔn)[J]. 祝秋民. 黑龍江科技信息. 2015(19)
[7]一種吸深增程裝置設(shè)計[J]. 王月嶺,孔云紅,劉英. 專用汽車. 2015(04)
[8]聯(lián)合疏通車真空吸污過程分析及其Matlab仿真[J]. 盛金良,汪駿,朱金龍,劉幸福. 工程機械. 2015(02)
[9]負(fù)壓(真空)排水流體摩擦阻力的計算分析與探討[J]. 張健,聶璋義,李萌. 中國給水排水. 2012(24)
[10]垂直上升矩形流道內(nèi)氣液兩相流流型圖的數(shù)值模擬[J]. 趙艷明,潘良明,張文志. 核科學(xué)與工程. 2012(03)
博士論文
[1]節(jié)能型潔具真空吸排系統(tǒng)的研究[D]. 郭鐘華.南京理工大學(xué) 2012
[2]基于計算流體力學(xué)的虹吸式流道形狀優(yōu)化設(shè)計[D]. 彭志威.湖南大學(xué) 2009
[3]真空排污系統(tǒng)輸送機理及系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 段金明.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]標(biāo)準(zhǔn)化氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 唐勇.華北電力大學(xué) 2015
[2]真空管道氣液兩相流動水力特性試驗研究[D]. 王夢婷.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]負(fù)壓抽吸聯(lián)合手術(shù)切除在整形外科病例中的應(yīng)用分析[D]. 任鳳麗.山東大學(xué) 2012
[4]豎直矩形窄流道內(nèi)氣液兩相流流動特性的數(shù)值模擬研究[D]. 趙艷明.重慶大學(xué) 2012
[5]真空排水在排水系統(tǒng)中的設(shè)計理論研究[D]. 陳麗琴.重慶大學(xué) 2011
[6]真空排水系統(tǒng)水力參數(shù)及關(guān)鍵設(shè)計的研究[D]. 溫興鎖.華中科技大學(xué) 2011
[7]液罐車罐體有限元仿真分析及研究[D]. 端木凡峰.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[8]垂直上升管內(nèi)氣液兩相流的三維仿真與實驗研究[D]. 陳晨.天津大學(xué) 2009
本文編號:3475464
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