本文關鍵詞：基于CFD自動售貨機內流場和結構優(yōu)化的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自動售貨機內溫度的分布不僅影響物品的存儲,而且對能耗有較大的影響。特別是當人們生活品質逐漸的提高,對食品的要求越來越高,如何在滿足用戶需求的同時而又減少能耗,是本課題研究的主要意義。而影響溫度分布的主要因素是氣流的均勻性,均勻的氣流組織可有效地消去存儲物品的熱量,同時也保證了箱內溫度的均勻性。 本文采用理論分析和數(shù)值計算相結合的方法,對售貨機內部氣流組織的流動進行了研究。首先根據(jù)計算流體力學的理論給出了三維模型的控制方程,運用有限體積法和二階迎風格式對微分方程進行了離散化,并選擇了Realizable k-ε雙方程的湍流模型和SIMPLE算法確定了離散方程的求解算法。根據(jù)上述理論就建立了描述該售貨機的數(shù)學模型。 根據(jù)所建立的數(shù)學模型,運用商用CFD軟件Fluent進行了內部流場的仿真計算。通過對原始方案模型模擬結果的分析和討論,找出了影響氣流分布不均的因素,主要是每層貨架背后用于固定電機的擋板阻礙了氣流的進入,同時由于售貨機內部空間有限,氣流容易與箱體形成貼附射流,影響了氣流的擴散。綜合考慮了售貨機內部氣流的影響因素后,根據(jù)工程中常用的均勻送風方案,提出了三種改進方式：條縫型送風方案、孔板型送風方案、百葉窗型送風方案。 利用仿真模擬的手段對三種改進后自動售貨機的模型進行了可行性的分析。首先通過理論計算的方式對每種方案的出風口和風道進行了詳細的設計,然后通過數(shù)值計算的方式對三種改進方式應用到售貨機上的方案進行了模擬仿真,結果表明,保證絕對的送風均勻性是很難實現(xiàn)的,不論哪種方案只能保證相¨對的均勻。三種方案中經過改進的條縫型送風方案更能滿足送風均勻性的要求。
【關鍵詞】：自動售貨機 CFD 流場 均勻送風 結構優(yōu)化
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH692.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 符號說明7-10
• 緒論10-14
• 第一章 自動售貨機內部結構和制冷原理簡介14-19
• 1.1 自動售貨機內部結構概述14-15
• 1.2 制冷方式15-17
• 1.2.1 售貨機采用的制冷裝置和原理15-16
• 1.2.2 售貨機的冷藏方式16-17
• 1.3 空氣射流17-18
• 1.3.1 空氣射流的分類17
• 1.3.2 空氣射流的特性17-18
• 1.3.3 貼附射流18
• 本章小結18-19
• 第二章 數(shù)學計算模型的建立19-37
• 2.1 計算流體力學概述19-20
• 2.1.1 計算流體力學的工作步驟20
• 2.2 流體動力學控制方程20-24
• 2.2.1 基本控制方程20-21
• 2.2.2 湍流控制方程21-22
• 2.2.3 湍流模型22-24
• 2.3 計算區(qū)域的離散24-28
• 2.3.1 網格生成技術24-26
• 2.3.2 離散化方法26-27
• 2.3.3 ICEM CFD簡介27-28
• 2.4 控制方程的離散28-31
• 2.4.1 離散格式28-29
• 2.4.2 二階迎風格式下的離散方程29-31
• 2.5 離散方程的求解31-36
• 2.5.1 流場數(shù)值解法概述31-32
• 2.5.2 SIMPLE 算法32-35
• 2.5.3 代數(shù)方程的求解方法35
• 2.5.4 代數(shù)方程組迭代求解的終止判據(jù)35-36
• 本章小結36-37
• 第三章 原始模型內部流場模擬37-48
• 3.1 Fluent軟件的概述37
• 3.2 物理模型的建立及簡化37-39
• 3.3 網格的劃分39
• 3.4 模型的假設39-40
• 3.5 計算步驟及相關設置40-42
• 3.6 計算結果收斂判斷42-43
• 3.7 空箱模型流場計算結果分析43-47
• 本章小結47-48
• 第四章 自動售貨機結構優(yōu)化設計48-71
• 4.1 均勻送風原理48-51
• 4.2 條縫型送風方案在自動售貨機中的應用51-62
• 4.2.1 條縫型風道的設計計算51-55
• 4.2.2 風道數(shù)值模擬55-56
• 4.2.3 條縫送風數(shù)值模擬結果56-62
• 4.3 孔板送風方案在自動售貨機上的應用62-65
• 4.3.1 全面孔板送風的設計計算62-64
• 4.3.2 孔板送風數(shù)值模擬結果64-65
• 4.4 百葉窗送風方案在自動售貨機上的應用65-69
• 4.4.1 N點風口模型的簡介65-66
• 4.4.2 百葉窗送風方案的設計66-67
• 4.4.3 百葉送風數(shù)值模擬結果67-69
• 本章小結69-71
• 結論和展望71-73
• 參考文獻73-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文75-76
• 致謝76

【參考文獻】

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本文編號：381497