本文關(guān)鍵詞：基于三維動網(wǎng)格的高溫蒸汽增壓泵速度場特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高溫高壓蒸汽在工程實際中有廣泛用途，如食品膨化、煙草生產(chǎn)等。而蒸汽增壓泵，作為高溫高壓蒸汽的重要來源，在工程中有很重要的作用。但與國外相比，國內(nèi)目前在蒸汽泵的研制方面，所做的工作還比較少；現(xiàn)有國產(chǎn)蒸汽泵產(chǎn)品普遍存在增壓不足、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等問題。 本文旨在蒸汽泵研制階段的CAE仿真方面做一些工作，即數(shù)字樣機(jī)仿真過程。本文從蒸汽泵介質(zhì)的CFD分析入手，求解泵運(yùn)轉(zhuǎn)時蒸汽介質(zhì)的流場分布，如速度場、溫度場等，進(jìn)而為從流固耦合角度分析蒸汽泵關(guān)鍵部件的性能提供基礎(chǔ)性的仿真參考。本文首先對一種現(xiàn)有的活塞式蒸汽泵的氣缸組件做了適當(dāng)優(yōu)化設(shè)計，利用集CAD/CAM/CAE功能與一體的大型工程軟件Unigraphics對氣缸組件進(jìn)行了3D部件建模；之后將模型導(dǎo)入ANSYS最新開發(fā)的，整合了Fluent、ICEM CFD等模塊的Workbench平臺進(jìn)行前處理，并從平臺內(nèi)部導(dǎo)入Fluent進(jìn)行流場分析。在流場分析過程中，為了能更準(zhǔn)確地模擬蒸汽泵的真實工況，本文在蒸汽介質(zhì)的CFD分析中引入了共軛傳熱、邊界條件變換及三維動網(wǎng)格，并采用了穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)分析相結(jié)合的方式；在Fluent中模擬氣門啟閉時，本文采用了較為折中的方式，即用鋪層動網(wǎng)格加事件定義的方法替代了網(wǎng)格重構(gòu)方法；用閥口邊界條件的變換而不是UDF來模擬氣門運(yùn)動，規(guī)避了3D動網(wǎng)格負(fù)體積問題并在一定程度上實現(xiàn)了計算精度與計算成本的平衡。 綜上所述，在成功進(jìn)行流體場仿真后，，本文能為蒸汽泵在研制階段的數(shù)字樣機(jī)仿真試驗提供一些新的參考，進(jìn)而為后續(xù)的試制及量產(chǎn)后的持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)提供可借鑒的理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：高溫蒸汽增壓泵 三維動網(wǎng)格 速度場 溫度場
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH38
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題來源與研究意義10
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 研究意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.2.1 往復(fù)泵結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 數(shù)值模擬方法國內(nèi)外現(xiàn)狀及應(yīng)用12-13
• 1.3 存在的問題13-14
• 1.4 研究內(nèi)容及研究方案14-16
• 1.4.1 研究內(nèi)容14
• 1.4.2 研究方案14-16
• 第2章 高溫蒸汽增壓泵工作原理與三維建模16-31
• 2.1 往復(fù)泵簡介16-17
• 2.2 活塞式高溫蒸汽增壓泵結(jié)構(gòu)原理17-20
• 2.2.1 活塞式高溫蒸汽增壓泵總布置結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2.2 氣缸組件結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.3 氣缸總成工作原理19-20
• 2.3 增壓組件三維建模20-30
• 2.3.1 引言20
• 2.3.2 UG NX 4.0 簡介20-22
• 2.3.3 活塞連桿組件22-25
• 2.3.4 排氣閥組件25-28
• 2.3.5 缸體組件28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 增壓組件三維動網(wǎng)格劃分31-50
• 3.1 幾何模型導(dǎo)入31-32
• 3.2 流體域提取32-37
• 3.3 固體域優(yōu)化處理37-39
• 3.4 靜網(wǎng)格劃分39-45
• 3.4.1 流體域的網(wǎng)格劃分39-42
• 3.4.2 固體域網(wǎng)格劃分42-43
• 3.4.3 全局網(wǎng)格質(zhì)量檢測43-45
• 3.5 動網(wǎng)格劃分45-48
• 3.5.1 動網(wǎng)格生成方法45-46
• 3.5.2 Fluent 中動網(wǎng)格具體實現(xiàn)46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 第4章 高溫蒸汽增壓泵速度場研究50-61
• 4.1 配置 MS VC++與 Intel MPI50-51
• 4.2 穩(wěn)態(tài)求解前處理設(shè)置51-53
• 4.3 高溫蒸汽穩(wěn)態(tài)速度場特性53-55
• 4.4 高溫蒸汽瞬態(tài)速度場特性55-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于三維動網(wǎng)格的高溫蒸汽增壓泵速度場特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：360985