本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)填料床中兩相流動(dòng)力學(xué)模型及其實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：隨著機(jī)械工業(yè)的不斷迅速發(fā)展，作為現(xiàn)代化傳動(dòng)與控制關(guān)鍵技術(shù)之一的液壓技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著越來(lái)越重要的作用。為了滿足液壓行業(yè)對(duì)液壓油高效高精度的要求，，研制先進(jìn)的在線凈油裝置變得愈加迫切。本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，在開(kāi)發(fā)一種新型的超重力旋流凈油裝置的過(guò)程中，對(duì)其主要部件——旋轉(zhuǎn)填料床的油水分離機(jī)理開(kāi)展了數(shù)值與實(shí)驗(yàn)研究。 首先，針對(duì)所開(kāi)發(fā)的超重力旋流凈油裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)原理，通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)手段，采用多孔介質(zhì)理論、多相流理論，建立了旋轉(zhuǎn)填料床中兩相流動(dòng)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT，數(shù)值仿真旋轉(zhuǎn)填料床中油水分離，系統(tǒng)分析了入口壓力、結(jié)構(gòu)尺寸、出入口位置等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對(duì)分離效率的影響規(guī)律，為后續(xù)旋轉(zhuǎn)填料床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供必要的理論基礎(chǔ)。 其次，基于數(shù)值仿真結(jié)果完成旋轉(zhuǎn)填料床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并依據(jù)相關(guān)技術(shù)參數(shù)配置電機(jī)、泵、閥等元件，完成具有測(cè)試功能的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，搭建了測(cè)試液壓系統(tǒng)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究提供了必要的設(shè)備基礎(chǔ)。 最后，通過(guò)超重力旋流凈油裝置的實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證本文動(dòng)力學(xué)模型的可靠性；進(jìn)一步分析本文超重力旋流凈油裝置的油水分離的有效性；對(duì)比分析不同填料對(duì)分離效率的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本文旋轉(zhuǎn)填料床兩相流動(dòng)力學(xué)模型是可靠的；所開(kāi)發(fā)的超重力旋流凈油裝置油水分離時(shí)是有效的；比較而言，尼龍濾網(wǎng)更適合作為旋轉(zhuǎn)填料床的填料。
【關(guān)鍵詞】：旋轉(zhuǎn)填料床 多孔介質(zhì) 兩相流 數(shù)值仿真 實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH137.8;O359
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 液壓系統(tǒng)污染控制技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 超重力技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 計(jì)算流體力學(xué)在流體機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用研究15
• 1.3 超重力旋流凈油裝置的介紹15-17
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 旋轉(zhuǎn)填料床中兩相流動(dòng)力學(xué)模型19-29
• 2.1 多孔介質(zhì)理論在本研究中的應(yīng)用19-23
• 2.1.1 多孔介質(zhì)的定義19
• 2.1.2 多孔介質(zhì)的重要概念19-21
• 2.1.3 多孔介質(zhì)問(wèn)題的求解21-22
• 2.1.4 本研究中多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)的模化22-23
• 2.2 多相流理論在本研究中的應(yīng)用23-24
• 2.2.1 多相流23
• 2.2.2 多相流問(wèn)題的研究方法23-24
• 2.2.3 本文兩相流模型的選擇24
• 2.3 動(dòng)力學(xué)模型的建立24-25
• 2.4 動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的數(shù)值算法25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第3章 旋轉(zhuǎn)填料床中油水分離的數(shù)值研究29-43
• 3.1 旋轉(zhuǎn)填料床的二維數(shù)值仿真29-34
• 3.1.1 二維模型及網(wǎng)格劃分29-30
• 3.1.2 仿真結(jié)果分析30-34
• 3.2 旋轉(zhuǎn)填料床的三維數(shù)值仿真34-41
• 3.2.1 入口壓力的影響34-36
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)尺寸的影響36-39
• 3.2.3 出入口位置的影響39-41
• 3.3 本章小結(jié)41-43
• 第4章 旋轉(zhuǎn)填料床結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)43-53
• 4.1 旋轉(zhuǎn)填料床結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)43-47
• 4.1.1 殼體的設(shè)計(jì)43-45
• 4.1.2 轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)45
• 4.1.3 電機(jī)的選取45-47
• 4.2 旋轉(zhuǎn)填料床實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)47-51
• 4.2.1 齒輪泵的選取48-49
• 4.2.2 閥的選取49
• 4.2.3 靶式流量計(jì)的選取49-50
• 4.2.4 隔膜壓力表的選取50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-53
• 第5章 超重力旋流凈油裝置的實(shí)驗(yàn)研究53-65
• 5.1 實(shí)驗(yàn)原理及評(píng)價(jià)指標(biāo)53-54
• 5.1.1 測(cè)試液壓系統(tǒng)的工作原理53-54
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)54
• 5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備54
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方案54-56
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟54-55
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)操作任務(wù)55
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)方式55-56
• 5.3.4 實(shí)驗(yàn)變量56
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析56-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文71-73
• 致謝73

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