【摘要】：射流泵是以液體射流作為工作介質(zhì),通過流體質(zhì)點或微團(tuán)的紊動擴散作用,把能量傳給被抽流體的一種流體機械及混合反應(yīng)設(shè)備。它被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各部門,并逐步發(fā)展成為一門新的學(xué)科“噴射技術(shù)”。雖然射流泵結(jié)構(gòu)比較簡單,但是理論卻是非常復(fù)雜。隨著電子計算機技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值計算已經(jīng)成為研究射流泵內(nèi)部流場的有效手段之一。用蒙特卡羅法研究射流泵流場,目前在國內(nèi)外文獻(xiàn)很少報導(dǎo),因此本文所做的工作為射流泵的研究,開辟了一個新的方向。主要的內(nèi)容如下: 首先,闡述了射流泵的工作原理、發(fā)展概況;接著對計算流體力學(xué)中常用的計算方法進(jìn)行了評述;然后,介紹了蒙特卡羅法的研究概況及其對本課題的意義。 其次,對蒙特卡羅方法的基本思想、特點和原理作了詳細(xì)的闡述,再次證明了蒙特卡羅方法如何解決一般的二維拋物型偏微分方程,以及蒙特卡羅法如何在計算機上實現(xiàn)。 第三,總結(jié)了在直角坐標(biāo)系和軸對稱柱坐標(biāo)系下,流體的連續(xù)性方程和動量方程的幾種特殊形式。并且是從剪切紊流特征出發(fā),根據(jù)紊流理論分析和實際觀測資料,得到紊動擴散系數(shù)表達(dá)式。 第四,首次在二維直角坐標(biāo)系下,對恒定流體的連續(xù)性方程和動量方程(其中包括無壓力項的齊次方程和有壓力項的非齊次方程)進(jìn)行了單相射流泵(平面問題)內(nèi)部流場的數(shù)值計算,主要是給出具體的隨機游動模型。對于非齊次方程采用了壓力耦合和動量方程聯(lián)立求解的方法,算出的結(jié)果和解齊次方程在同樣的初值和邊界條件下,相差不大。還分析了隨機游動的次數(shù)和所用計算機機時之間的關(guān)系圖;隨機游動次數(shù)和誤差之間的關(guān)系;迭代次數(shù)和誤差之間的關(guān)系。 第五,首次在二維軸對稱柱坐標(biāo)系下,對恒定流體的連續(xù)性方程和動量方程(其中包括無壓力項的齊次方程和有壓力項的非齊次方程)進(jìn)行了單相射流泵(軸對稱問題)內(nèi)部流場的數(shù)值計算,主要是給出具體的隨機游動模型。對于非齊次方程采用了壓力耦合和動量方程聯(lián)立求解的方法,算出的結(jié)果和解齊次方程在同樣的初值和邊界條件下,相差不大。并且和激光流速儀實測的速度數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗證,兩者基本吻合。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH38

【引證文獻(xiàn)】

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1 付勇;文丘里管內(nèi)空泡動力學(xué)特性研究[D];大連理工大學(xué);2007年

2 武衛(wèi)革;蒙特卡羅方法在電磁場分析中的應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2008年

3 苗志國;深井泵氣錨分氣效率計算方法研究[D];中國石油大學(xué);2008年

4 蔣巧玲;蒙特卡羅法在三維電磁場數(shù)值計算中的應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)（河北）;2010年

5 欒永祝;旋轉(zhuǎn)射流負(fù)壓沖砂裝置數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];中國石油大學(xué);2010年

本文編號：2786840