本文關(guān)鍵詞：磨料漿體電磁增壓裝置流道的設(shè)計(jì)及其參數(shù)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水射流是由純水或水和磨料混合物經(jīng)高壓泵等增壓裝置增壓加速后形成的高速水流束,水射流是能量轉(zhuǎn)變與應(yīng)用的最簡(jiǎn)單的一種形式。由于水射流的壓力和流量可調(diào)節(jié)幅度較大,近二三十年發(fā)展迅速,因此在工、礦業(yè)得到廣泛應(yīng)用,甚至是一些特殊的領(lǐng)域。前混合磨料射流是高壓水跟磨料罐內(nèi)石榴石充分混合后,流經(jīng)高壓膠管,由噴嘴噴出后,加速形成的磨料射流。此種磨料加入方法變換了粒子與水介質(zhì)的攙和機(jī)理,明顯改良了混合效用,提高了水射流裝置的能量轉(zhuǎn)化效率。然而受磨料罐體積限制,前混合磨料射流連續(xù)工作時(shí)間有限,需停止工作換罐裝沙,無法連續(xù)工作,影響其應(yīng)用。現(xiàn)階段探討流場(chǎng)的途徑通常有理論分析、實(shí)驗(yàn)觀測(cè)和數(shù)值模擬等方法,經(jīng)優(yōu)選,本文擬以數(shù)值模擬為基本方法。本文利用Fluent軟件對(duì)磨料漿體電磁增壓裝置流道中的磁流體流場(chǎng)進(jìn)行了模擬仿真,同時(shí)制作試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行試驗(yàn)分析,所做主要工作如下：第一,介紹了高壓水射流技術(shù)的發(fā)展過程,工作原理,主要零部件及現(xiàn)有技術(shù)局限,還概述了磁流體推進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及可行性,綜合兩者,引出本課題。第二,簡(jiǎn)要論述流體力學(xué)基礎(chǔ)和控制方程,對(duì)之后仿真分析做了鋪墊。概述磨料漿體理論知識(shí)并進(jìn)行電磁力學(xué)簡(jiǎn)易推導(dǎo)過程。第三,闡明磨料漿體電磁增壓裝置流道設(shè)計(jì)要求,對(duì)流道進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。并根據(jù)完成的流道,設(shè)計(jì)整體磨料漿體電磁增壓裝置系統(tǒng)。第四,利用Fluent軟件對(duì)上述磨料漿體電磁增壓裝置的結(jié)構(gòu)形狀不同的流道進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ),得出矩形管道的增壓效果最佳。制作磨料漿體電磁增壓裝置,設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)。本文對(duì)磨料漿體電磁增壓裝置的流道進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì),并利用Fluent進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,較為全面比較三組流道性能,通過制作的增壓裝置驗(yàn)證模型,驗(yàn)證該技術(shù)可行性,為該課題進(jìn)一步研究提供參考。
【關(guān)鍵詞】：前混合磨料水射流 磨料漿體 流道 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG664
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 引言12-14
• 1 緒論14-24
• 1.1 高壓水射流技術(shù)概述14-19
• 1.1.1 高壓水射流技術(shù)增壓元件17-19
• 1.2 磁流體推進(jìn)技術(shù)概述19-21
• 1.3 課題研究背景、來源、主要研究?jī)?nèi)容及意義21-22
• 1.3.1 課題背景21
• 1.3.2 課題來源21-22
• 1.3.3 課題主要研究?jī)?nèi)容22
• 1.3.4 課題研究意義22
• 1.4 本章小結(jié)22-24
• 2 流體力學(xué)及磨料漿體電磁增壓技術(shù)理論基礎(chǔ)24-40
• 2.1 流體力學(xué)基礎(chǔ)24-33
• 2.1.1 一些基本概念24-25
• 2.1.2 流體流動(dòng)的分類25-26
• 2.1.3 流體流動(dòng)的控制方程26-33
• 2.2 研究流體運(yùn)動(dòng)的方法33-36
• 2.3 磨料漿體電磁增壓技術(shù)理論36-39
• 2.3.1 磨料漿體射流概述36
• 2.3.2 電磁流體力學(xué)理論基礎(chǔ)36-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 3 磨料漿體電磁增壓裝置流道的設(shè)計(jì)40-48
• 3.1 概述40
• 3.2 流道參數(shù)化設(shè)計(jì)40-45
• 3.2.1 流道設(shè)計(jì)要求42-43
• 3.2.2 流道參數(shù)化設(shè)計(jì)優(yōu)選思路43-45
• 3.3 漿體電磁增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 4 基于Fluent的磨料漿體流道流場(chǎng)的數(shù)值模擬48-62
• 4.1 多相流簡(jiǎn)介48-50
• 4.1.1 多相流理論及數(shù)值模擬48-49
• 4.1.2 歐拉多相流模型49-50
• 4.2 Fluent軟件簡(jiǎn)介50-52
• 4.3 三種流道內(nèi)部流場(chǎng)建模52-54
• 4.3.1 流道結(jié)構(gòu)形狀與參數(shù)的確定52-53
• 4.3.2 創(chuàng)建幾何模型53
• 4.3.3 劃分網(wǎng)格53
• 4.3.4 邊界和區(qū)域類型的指定53-54
• 4.4 Fluent模擬計(jì)算過程54-61
• 4.4.1 導(dǎo)入mesh文件54-55
• 4.4.2 模型的設(shè)定55-59
• 4.4.3 三種流道數(shù)值模擬結(jié)果分析59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 5 磨料漿體電磁增壓試驗(yàn)分析62-76
• 5.1 實(shí)驗(yàn)原材料62-69
• 5.1.1 電參數(shù)測(cè)量關(guān)鍵部件的選擇62-65
• 5.1.2 調(diào)控裝置的關(guān)鍵部件的選擇65-69
• 5.2 實(shí)驗(yàn)裝置的組成69-70
• 5.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析70-73
• 5.4 本章小結(jié)73-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-84
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果84

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