離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-13 21:21
由進(jìn)氣室—集流器—葉輪—蝸殼等部件組成的離心鼓風(fēng)機(jī)通道內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程非常復(fù)雜,近年來(lái)隨著數(shù)值計(jì)算方法及計(jì)算機(jī)的發(fā)展,三維粘性計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件被應(yīng)用于葉輪機(jī)械內(nèi)部的流動(dòng)分析。對(duì)離心葉輪內(nèi)部的復(fù)雜流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)合,考察其流動(dòng)規(guī)律、明確其內(nèi)部的流動(dòng)現(xiàn)象已成為主要的研究手段之一。本文應(yīng)用三維粘性計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件中的SIMPLEC算法,并在鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)動(dòng)靜耦合區(qū)域采用多重參考系法、在近壁面區(qū)采用壁面函數(shù)法,對(duì)一葉輪外徑為1米的離心式鼓風(fēng)機(jī)在不同工況條件下進(jìn)行了整機(jī)三維湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬。詳細(xì)分析了離心鼓風(fēng)機(jī)各部件如葉輪與蝸殼、進(jìn)氣室、集流器內(nèi)的速度、壓力和溫度分布規(guī)律,得出結(jié)論,并分析了影響離心鼓風(fēng)機(jī)效率的原因。針對(duì)數(shù)值模擬分析的結(jié)果,提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施,以達(dá)到改善離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng),提高鼓風(fēng)機(jī)的效率、擴(kuò)大運(yùn)行工況范圍的目的。本文重點(diǎn)對(duì)蝸殼型線進(jìn)行了改進(jìn),詳細(xì)分析了改進(jìn)后蝸殼和葉輪內(nèi)的速度和壓力分布情況,并與改進(jìn)前進(jìn)行了比較。得出改進(jìn)蝸殼型線后,葉輪內(nèi)部的流動(dòng)情況和壓力分布較改進(jìn)前有所改善,蝸殼360度處的壓力分布比改進(jìn)前分布更合理。蝸殼型線改進(jìn)前計(jì)算結(jié)果與相同工況范圍條件下實(shí)驗(yàn)結(jié)...
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 離心葉輪機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展
1.2 離心葉輪機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)的物理模型和數(shù)值解法
1.3 常見(jiàn)CFD計(jì)算軟件簡(jiǎn)介
1.4 本文的主要工作
第二章 離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬方法
2.1 湍流基本方程
2.2 K-ε模型
2.3 壁面函數(shù)法
2.4 方程的離散
2.5 壓力修正方程
2.6 計(jì)算中判斷收斂的標(biāo)準(zhǔn)
第三章 離心鼓風(fēng)機(jī)幾何建模與邊界處理
3.1 鼓風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù)
3.2 計(jì)算物理模型
3.3 網(wǎng)格生成
3.4 邊界條件
3.5 初始條件
3.6 非一致網(wǎng)格交界面
第四章 計(jì)算結(jié)果及分析
4.1 離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)特性分析
4.2 蝸殼型線改進(jìn)后鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)特性分析
第五章 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與特性比較
5.1 實(shí)驗(yàn)裝置
5.2 測(cè)量系統(tǒng)與儀器
5.3 實(shí)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果特性比較
5.4 蝸殼型線改進(jìn)前后計(jì)算特性比較
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離心風(fēng)機(jī)的流場(chǎng)分析和參數(shù)化設(shè)計(jì)[J]. 鄒建煌,杜群貴,謝在玉. 機(jī)床與液壓. 2005(02)
[2]焦?fàn)t煤氣鼓風(fēng)機(jī)的改造[J]. 譚良,李丹斐,李國(guó)貴. 風(fēng)機(jī)技術(shù). 2004(01)
[3]離心葉輪內(nèi)三維湍流流場(chǎng)的LDV測(cè)量[J]. 劉正先,姜印平,曹淑珍,林梅,苗永淼. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2002(03)
[4]旋渦的場(chǎng)特征與物質(zhì)性──離散渦方法基礎(chǔ)[J]. 吳文權(quán). 工程熱物理學(xué)報(bào). 1996(03)
[5]完全氣體一元變截面有傳熱有摩擦流動(dòng)的一些不定常解析解[J]. 蔡睿賢. 工程熱物理學(xué)報(bào). 1996(02)
[6]離心壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部流場(chǎng)S1/S2全三元迭代解[J]. 趙曉路. 工程熱物理學(xué)報(bào). 1994(03)
本文編號(hào):3184726
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 離心葉輪機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展
1.2 離心葉輪機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)的物理模型和數(shù)值解法
1.3 常見(jiàn)CFD計(jì)算軟件簡(jiǎn)介
1.4 本文的主要工作
第二章 離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬方法
2.1 湍流基本方程
2.2 K-ε模型
2.3 壁面函數(shù)法
2.4 方程的離散
2.5 壓力修正方程
2.6 計(jì)算中判斷收斂的標(biāo)準(zhǔn)
第三章 離心鼓風(fēng)機(jī)幾何建模與邊界處理
3.1 鼓風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù)
3.2 計(jì)算物理模型
3.3 網(wǎng)格生成
3.4 邊界條件
3.5 初始條件
3.6 非一致網(wǎng)格交界面
第四章 計(jì)算結(jié)果及分析
4.1 離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)特性分析
4.2 蝸殼型線改進(jìn)后鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)特性分析
第五章 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與特性比較
5.1 實(shí)驗(yàn)裝置
5.2 測(cè)量系統(tǒng)與儀器
5.3 實(shí)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果特性比較
5.4 蝸殼型線改進(jìn)前后計(jì)算特性比較
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離心風(fēng)機(jī)的流場(chǎng)分析和參數(shù)化設(shè)計(jì)[J]. 鄒建煌,杜群貴,謝在玉. 機(jī)床與液壓. 2005(02)
[2]焦?fàn)t煤氣鼓風(fēng)機(jī)的改造[J]. 譚良,李丹斐,李國(guó)貴. 風(fēng)機(jī)技術(shù). 2004(01)
[3]離心葉輪內(nèi)三維湍流流場(chǎng)的LDV測(cè)量[J]. 劉正先,姜印平,曹淑珍,林梅,苗永淼. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2002(03)
[4]旋渦的場(chǎng)特征與物質(zhì)性──離散渦方法基礎(chǔ)[J]. 吳文權(quán). 工程熱物理學(xué)報(bào). 1996(03)
[5]完全氣體一元變截面有傳熱有摩擦流動(dòng)的一些不定常解析解[J]. 蔡睿賢. 工程熱物理學(xué)報(bào). 1996(02)
[6]離心壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部流場(chǎng)S1/S2全三元迭代解[J]. 趙曉路. 工程熱物理學(xué)報(bào). 1994(03)
本文編號(hào):3184726
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