發(fā)布時間：2023-09-29 06:15

　　本文是國家自然科學(xué)基金資助項目“葉輪機(jī)械內(nèi)伴有鹽析的液固兩相流動的研究”(No.50476068)的一部分。主要針對泵內(nèi)部流道因結(jié)鹽而堵塞這一現(xiàn)象,從掌握泵內(nèi)部液固兩相流的真實流動出發(fā),來了解泵內(nèi)部的結(jié)鹽與流動的關(guān)系。 利用商用FLUENT軟件對離心泵葉輪內(nèi)部流場單相及固液兩相流場進(jìn)行數(shù)值模擬,利用流場測試儀器PIV對葉輪內(nèi)的流場進(jìn)行了實驗研究。本文所進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果為: 1.簡要介紹了國內(nèi)外因結(jié)鹽而導(dǎo)致管道以及泵內(nèi)部堵塞的研究現(xiàn)狀并作出客觀分析; 2.利用Pro/ENGINEER軟件對離心泵葉輪進(jìn)行三維造型;介紹了網(wǎng)格生成技術(shù)以及各自的特點(diǎn),引入基于代數(shù)生成法的曲面網(wǎng)格生成技術(shù)的概念以及應(yīng)用Gambit流體力學(xué)專業(yè)軟件對離心泵葉輪內(nèi)部流道進(jìn)行非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的劃分; 3.采用雙方程模型和壁面函數(shù)法使N—S方程封閉并避開了粘性支層,加快求解速度;通過調(diào)研分析和比較,本文采用基于雷諾時均方程和k-ε雙方程湍流模型,采用貼體坐標(biāo)和交錯網(wǎng)格系統(tǒng)對N—S方程用有限體積法進(jìn)行離散,采用交錯網(wǎng)格存放變量,用SIMPLE算法求解N—S方程,對離心泵葉輪內(nèi)部液固兩相流場進(jìn)行數(shù)值模擬; 4.針對...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 結(jié)鹽研究現(xiàn)狀概述
    1.2 離心葉輪內(nèi)部流場分析
        1.2.1 離心葉輪內(nèi)部單相流場的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 離心泵葉輪內(nèi)部液固兩相流場的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
        1.3.1 問題的提出及意義
        1.3.2 本文研究內(nèi)容
第二章 液固兩相流理論基礎(chǔ)
    2.1 液固兩相流概述
    2.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的液固兩相流動
        2.2.1 基本假設(shè)及理想狀態(tài)下的運(yùn)動方程
        2.2.2 直角坐標(biāo)下離心泵葉輪中液固兩相流動的運(yùn)動方程
        2.2.3 離心泵葉輪中液固各相的運(yùn)動分析
第三章 離心泵葉輪內(nèi)部液固兩相流場數(shù)值計算方法
    3.1 CFD計算軟件FLUENT簡介
    3.2 離心泵葉輪的三維造型
    3.3 網(wǎng)格生成技術(shù)
        3.3.1 網(wǎng)格生成概述
        3.3.2 貼體計算網(wǎng)格的生成
        3.3.3 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成概述
    3.4 離心泵葉輪內(nèi)部網(wǎng)格生成
    3.5 數(shù)值模擬的基本參數(shù)
    3.6 邊界條件的確定
    3.7 計算模型及其控制方程
        3.7.1 計算模型的選擇
        3.7.2 控制方程
第四章 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    4.1 清水流場的計算與分析
        4.1.1 離心泵的運(yùn)行工況參數(shù)
        4.1.2 設(shè)計工況下葉輪內(nèi)部流場的計算結(jié)果
        4.1.3 1.2倍設(shè)計流量下葉輪內(nèi)部流場的部分計算結(jié)果
        4.1.4 0.8倍設(shè)計流量下葉輪內(nèi)部流場的部分計算結(jié)果
    4.2 液固兩相流狀態(tài)下流場的計算與分析
        4.2.1 設(shè)計工況下離心泵葉輪內(nèi)部流場的計算結(jié)果
        4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果初步分析
第五章 離心泵內(nèi)部流場的PIV試驗研究
    5.1 PIV測量技術(shù)
        5.1.1 PIV測試系統(tǒng)
        5.1.2 PIV系統(tǒng)實驗參數(shù)
        5.1.3 示蹤粒子的選擇
    5.2 實驗裝置
    5.3 實驗測量條件及步驟
        5.3.1 測量條件
        5.3.2 測量步驟
        5.3.3 實驗數(shù)據(jù)處理方法
    5.4 測量精度分析
    5.5 清水測量結(jié)果
    5.6 離心泵內(nèi)部液固兩相流場測量原理
        5.6.1 PIV在液固兩相流場測試中的應(yīng)用
        5.6.2 粒徑分辨法
    5.7 離心泵內(nèi)部液固兩相流場測量結(jié)果
    5.8 試驗結(jié)果與計算結(jié)果比較分析
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3849445