直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場(chǎng)的數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 09:15
迷宮密封是工業(yè)上廣泛采用的一種密封形式,長(zhǎng)期以來(lái),人們一直不斷地對(duì)它進(jìn)行研究,獲得了許多有益的成果,這些成果在生產(chǎn)實(shí)踐中被充分利用,收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域都面臨著新一輪的挑戰(zhàn)。就密封而言,傳統(tǒng)的依賴于總體試驗(yàn)的研究方法,在充分發(fā)揮了其在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用之后,也逐漸地暴露出自身尚存在有待完善之處,其中之一便是對(duì)迷宮空腔及間隙內(nèi)部流場(chǎng)和壓力場(chǎng)的定量認(rèn)識(shí)不足。本文即是在前人已有理論成果的基礎(chǔ)上,針對(duì)上述不足展開研究,以期在迷宮密封的研究領(lǐng)域中有所漸進(jìn)。本文研究工作的技術(shù)路線是:第一,建立直通式迷宮密封二維幾何模型;第二、提出基本假設(shè),確立物理模型;第三、通過(guò)數(shù)值計(jì)算,繪制出不同幾何條件下直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場(chǎng)的可視化圖形;第四、通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察數(shù)值模擬結(jié)果是否正確;第五、根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析得出結(jié)論。針對(duì)幾何因素對(duì)直通式迷宮密封效果的影響,本文參考了相關(guān)文獻(xiàn)資料,確定所要研究的幾何參數(shù)為:齒間距(s)、間隙高度(h)、齒高(H)和齒寬(b)。并根據(jù)現(xiàn)有工業(yè)用直通式迷宮密封的結(jié)構(gòu),加以適當(dāng)調(diào)整,從無(wú)量綱的角度確定了各幾何參數(shù)的...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
0 前言
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 總論
1.2 迷宮密封研究回顧
1.2.1 迷宮密封機(jī)理
1.2.2 迷宮密封的結(jié)構(gòu)型式
1.2.3 理想迷宮的泄漏計(jì)算
1.2.4 直通型迷宮的特性
1.2.5 傳統(tǒng)迷宮密封研究對(duì)流體流動(dòng)形式的推論
1.2.6 傳統(tǒng)迷宮理論中對(duì)迷宮進(jìn)行的理論分析
1.2.7 迷宮密封間隙中流體的流動(dòng)
1.2.7.1 流動(dòng)狀態(tài)和雷諾數(shù)
1.2.7.2 雷諾方程
1.2.8 迷宮中流場(chǎng)的計(jì)算方法
1.3 迷宮密封性能影響因素分析
1.3.1 結(jié)構(gòu)型式及結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
1.3.2 其它因素的影響
1.4 迷宮密封的研究方法
2 本文的研究范圍
2.1 本文的研究目的
2.2 本文的研究范圍
3 直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場(chǎng)的數(shù)值模擬
3.1 幾何模型的建立
3.2 計(jì)算模型的確立
3.3 數(shù)值模擬方法的主要步驟
3.3.1 計(jì)算區(qū)域及網(wǎng)格的生成
3.3.2 方程的有限元離散
3.3.2.1 伽遼金法(Galerkin)有限元列式
3.3.2.2 集中質(zhì)量法
3.4 計(jì)算程序說(shuō)明
3.4.1 程序改編說(shuō)明
3.4.2 程序主要模塊說(shuō)明
3.5 幾何因素對(duì)直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場(chǎng)的影響
3.5.1 空腔形狀(H/s)的影響
3.5.2 空腔寬度(s/h)的影響
3.5.3 齒寬(b/h)的影響
4 直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 實(shí)驗(yàn)手段
4.2 實(shí)驗(yàn)條件
4.2.1 ;瘲l件
4.2.2 模型實(shí)驗(yàn)條件的獲得
4.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程——PIV的測(cè)試過(guò)程
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4.1 單級(jí)迷宮內(nèi)部二維流場(chǎng)
4.4.2 三級(jí)迷宮內(nèi)部二維流場(chǎng)
5 理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析
5.1 單級(jí)迷宮計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
5.2 兩級(jí)迷宮計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
5.3 幾何因素影響直通式迷宮密封效果的原因
5.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析
6 結(jié)束語(yǔ)
6.1 結(jié)論
6.2 建議
附錄
符號(hào)及符號(hào)說(shuō)明
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3642424
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
0 前言
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 總論
1.2 迷宮密封研究回顧
1.2.1 迷宮密封機(jī)理
1.2.2 迷宮密封的結(jié)構(gòu)型式
1.2.3 理想迷宮的泄漏計(jì)算
1.2.4 直通型迷宮的特性
1.2.5 傳統(tǒng)迷宮密封研究對(duì)流體流動(dòng)形式的推論
1.2.6 傳統(tǒng)迷宮理論中對(duì)迷宮進(jìn)行的理論分析
1.2.7 迷宮密封間隙中流體的流動(dòng)
1.2.7.1 流動(dòng)狀態(tài)和雷諾數(shù)
1.2.7.2 雷諾方程
1.2.8 迷宮中流場(chǎng)的計(jì)算方法
1.3 迷宮密封性能影響因素分析
1.3.1 結(jié)構(gòu)型式及結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
1.3.2 其它因素的影響
1.4 迷宮密封的研究方法
2 本文的研究范圍
2.1 本文的研究目的
2.2 本文的研究范圍
3 直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場(chǎng)的數(shù)值模擬
3.1 幾何模型的建立
3.2 計(jì)算模型的確立
3.3 數(shù)值模擬方法的主要步驟
3.3.1 計(jì)算區(qū)域及網(wǎng)格的生成
3.3.2 方程的有限元離散
3.3.2.1 伽遼金法(Galerkin)有限元列式
3.3.2.2 集中質(zhì)量法
3.4 計(jì)算程序說(shuō)明
3.4.1 程序改編說(shuō)明
3.4.2 程序主要模塊說(shuō)明
3.5 幾何因素對(duì)直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場(chǎng)的影響
3.5.1 空腔形狀(H/s)的影響
3.5.2 空腔寬度(s/h)的影響
3.5.3 齒寬(b/h)的影響
4 直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 實(shí)驗(yàn)手段
4.2 實(shí)驗(yàn)條件
4.2.1 ;瘲l件
4.2.2 模型實(shí)驗(yàn)條件的獲得
4.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程——PIV的測(cè)試過(guò)程
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4.1 單級(jí)迷宮內(nèi)部二維流場(chǎng)
4.4.2 三級(jí)迷宮內(nèi)部二維流場(chǎng)
5 理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析
5.1 單級(jí)迷宮計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
5.2 兩級(jí)迷宮計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
5.3 幾何因素影響直通式迷宮密封效果的原因
5.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析
6 結(jié)束語(yǔ)
6.1 結(jié)論
6.2 建議
附錄
符號(hào)及符號(hào)說(shuō)明
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3642424
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