基于參數(shù)化建模的G4-73N0.8D型風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬
本文關(guān)鍵詞:基于參數(shù)化建模的G4-73N0.8D型風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和計(jì)算方法的不斷改進(jìn),CFD技術(shù)在很多領(lǐng)域得到愈來愈廣泛的應(yīng)用,CFD數(shù)值模擬可提供豐富的流場(chǎng)信息,為設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)和改進(jìn)流體機(jī)械提供可靠的依據(jù)。此外,由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量存在許多實(shí)際困難,使得CFD數(shù)值模擬成為研究內(nèi)部流場(chǎng)的一種重要手段。因此本文采用商用CFD軟件FLUENT對(duì)G4-73NO.8D型離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)算得到風(fēng)機(jī)內(nèi)部不同截面的速度矢量圖、全壓云圖及動(dòng)壓云圖。在深入分析前處理軟件GAMBIT和數(shù)值計(jì)算軟件FLUENT運(yùn)行機(jī)理的基礎(chǔ)上,基于VB編程語言結(jié)合GAMBIT和FLUENT軟件開發(fā)出風(fēng)機(jī)的參數(shù)化數(shù)值計(jì)算平臺(tái),平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模和FLUENT數(shù)值計(jì)算,從而大大縮短了數(shù)值模擬過程中的幾何建模及網(wǎng)格劃分的時(shí)間。 研究了不同集流器結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響,分別對(duì)六種不同集流器結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬,通過對(duì)風(fēng)機(jī)的全壓和速度場(chǎng)分析得出錐弧型集流器與整機(jī)配合的最好,圓筒形最差。同時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)三個(gè)主要葉輪參數(shù)葉片數(shù)、葉片出口安裝角及葉輪出口寬度設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn),通過參數(shù)化數(shù)值計(jì)算平臺(tái)對(duì)正交試驗(yàn)中的各種組合進(jìn)行數(shù)值模擬求出全壓目標(biāo)值,再對(duì)正交試驗(yàn)進(jìn)行方差分析,得出葉片數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)的性能影響最大,其次是葉片出口安裝角,最后是葉輪出口寬度;求出較優(yōu)的組合方案為葉片數(shù)取16、葉片出口安裝角取46°、葉輪出口寬度取203mm,最后對(duì)較優(yōu)組合方案進(jìn)行數(shù)值模擬驗(yàn)證,,研究表明較優(yōu)組合方案能很好地改善風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)。
【關(guān)鍵詞】:CFD 離心風(fēng)機(jī) 數(shù)值模擬 參數(shù)化建模 正交試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH432
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-12
- 插圖清單12-13
- 表格清單13-14
- 第一章 緒論14-19
- 1.1 課題研究的目的和意義14-15
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容與方法17-19
- 第二章 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論19-28
- 2.1 計(jì)算流體力學(xué)的基本控制方程20-23
- 2.1.1 連續(xù)性方程20-21
- 2.1.2 動(dòng)量方程21-22
- 2.1.3 能量方程22
- 2.1.4 湍流基本方程22-23
- 2.2 湍流模型23-26
- 2.2.1 湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬分類23-24
- 2.2.2 湍流粘性系數(shù)法24-26
- 2.3 控制方程的離散方法26-27
- 2.4 本章小結(jié)27-28
- 第三章 G4-73NO.8D 離心風(fēng)機(jī)的數(shù)值模擬28-46
- 3.1 FLUENT 軟件簡介28-30
- 3.2 FLUENT 的基本分析過程30-31
- 3.3 風(fēng)機(jī)實(shí)體模型建立31-35
- 3.3.1 蝸殼的建模31-32
- 3.3.2 集流器建模32-33
- 3.3.3 葉輪建模33-34
- 3.3.4 風(fēng)機(jī)的整體模型34-35
- 3.4 網(wǎng)格劃分35-39
- 3.4.1 GAMBIT 中網(wǎng)格劃分簡介35-37
- 3.4.2 風(fēng)機(jī)模型網(wǎng)格劃分37-39
- 3.5 數(shù)值模擬計(jì)算39-45
- 3.5.1 數(shù)值計(jì)算方法及邊界條件設(shè)置39-40
- 3.5.2 計(jì)算步驟40-41
- 3.5.3 計(jì)算結(jié)果分析41-45
- 3.6 本章小結(jié)45-46
- 第四章 風(fēng)機(jī)參數(shù)化數(shù)值計(jì)算平臺(tái)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)46-53
- 4.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)研究概述46
- 4.2 風(fēng)機(jī)參數(shù)化平臺(tái)開發(fā)環(huán)境46-47
- 4.3 風(fēng)機(jī)參數(shù)化平臺(tái)的結(jié)構(gòu)功能47-49
- 4.3.1 風(fēng)機(jī)參數(shù)化建模模塊47-49
- 4.3.2 FLUENT 數(shù)值計(jì)算模塊49
- 4.4 風(fēng)機(jī)參數(shù)化平臺(tái)開發(fā)機(jī)理49-52
- 4.5 本章小結(jié)52-53
- 第五章 離心風(fēng)機(jī)性能的優(yōu)化及試驗(yàn)研究53-65
- 5.1 集流器結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響研究53-55
- 5.2 葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)風(fēng)機(jī)性能影響研究55-57
- 5.2.1 葉片出口安裝角對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響55-56
- 5.2.2 葉片數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響56-57
- 5.2.3 葉輪出口寬度對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響57
- 5.3 正交試驗(yàn)方法57-62
- 5.4 優(yōu)化結(jié)果對(duì)比分析62-63
- 5.5 本章小結(jié)63-65
- 第六章 全文總結(jié)與展望65-67
- 6.1 論文總結(jié)65
- 6.2 未來工作展望65-67
- 參考文獻(xiàn)67-70
- 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況70-71
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于參數(shù)化建模的G4-73N0.8D型風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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