發(fā)布時(shí)間：2017-08-09 05:17

  本文關(guān)鍵詞：軸流式止回閥動(dòng)態(tài)特性的數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 軸流式止回閥 ICEM 數(shù)值模擬 FLUENT 動(dòng)網(wǎng)格 用戶自定義函數(shù) 數(shù)值模擬 動(dòng)態(tài)特性

【摘要】：軸流式止回閥在保護(hù)管道機(jī)械設(shè)備免受水錘破壞上起作重要的作用；在選用止回閥時(shí),閥門的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性、壓力降等越來越被管道設(shè)計(jì)人員所重視；同時(shí)動(dòng)態(tài)特性曲線也是工程中采取防止和減輕水錘危害措施的理論依據(jù)。 為完成對(duì)軸流式止回閥的性能研究,利用PORE造型軟件對(duì)其進(jìn)行造型,然后將造型導(dǎo)入到ICEM中進(jìn)行網(wǎng)格劃分,利用FLUENT對(duì)止回閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、壓力降進(jìn)行數(shù)值模擬,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行全面分析,得出軸流止回閥具有節(jié)能、較好的防水錘等優(yōu)點(diǎn)；利用FLUENT對(duì)幾種流動(dòng)速度下的流動(dòng)進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)比對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)比結(jié)果表明兩者比較吻合,驗(yàn)證了CFD/CAD的結(jié)合在工程應(yīng)用中的正確性。 同時(shí)基于軟件FLUENT提供的物理模型和計(jì)算方法,利用用戶自定義函數(shù)和動(dòng)網(wǎng)格動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬軸流式止回閥的閥瓣運(yùn)動(dòng)過程。利用動(dòng)網(wǎng)格很好地解決了因閥瓣運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的計(jì)算區(qū)域動(dòng)態(tài)變化的問題。通過CFD軟件FLUENT,利用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,標(biāo)準(zhǔn)的k-ε湍流模型,在閥瓣關(guān)閉的動(dòng)態(tài)過程中,軸流式止回閥的速度、壓力場(chǎng)的瞬態(tài)變化過程被真實(shí)地模擬了,其動(dòng)態(tài)特性曲線被計(jì)算出,計(jì)算結(jié)果表明：軸流式止回閥內(nèi)速度和壓力的動(dòng)態(tài)變化能被動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)能很好的模擬。利用軟件FLUENT數(shù)值模擬出在不同公稱直徑和外力下軸流式止回閥內(nèi)的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的瞬態(tài)變化,計(jì)算出了其對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性曲線,同時(shí)總結(jié)出了軸流式止回閥的公稱直徑和外力對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響結(jié)果,為研究止回閥的水錘發(fā)揮關(guān)鍵性作用,并對(duì)工程的設(shè)計(jì)與管理具有指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：軸流式止回閥 ICEM 數(shù)值模擬 FLUENT 動(dòng)網(wǎng)格 用戶自定義函數(shù) 數(shù)值模擬 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 插圖索引9-10
• 附表索引10-11
• 第一章 緒論11-14
• 1.1 止回閥概述11
• 1.2 軸流式止回閥的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)12-14
• 第二章 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)14-23
• 2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)14-16
• 2.1.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的概念及特點(diǎn)14-15
• 2.1.2 計(jì)算流體力學(xué)的工作步驟15-16
• 2.2 主要的數(shù)值方法16-18
• 2.2.1 有限差分法16
• 2.2.2 有限體積法16-17
• 2.2.3 有限元法17
• 2.2.4 有限分析法17-18
• 2.3 湍流理論18-21
• 2.3.1 湍流特性18
• 2.3.2 湍流模型18-21
• 2.3.2.1 流體動(dòng)力學(xué)基本方程18-19
• 2.3.2.2 湍流模型的計(jì)算方法19-21
• 2.4 CFD軟件介紹21-22
• 2.4.1 軟件GAMBIT21
• 2.4.2 軟件FLUENT21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 軸流式止回閥的計(jì)算流體力學(xué)分析過程23-30
• 3.1 創(chuàng)建止回閥的三維模型23-24
• 3.2 劃分計(jì)算網(wǎng)格24-26
• 3.2.1 計(jì)算網(wǎng)格的類型24
• 3.2.2 計(jì)算網(wǎng)格類型的選擇24-25
• 3.2.3 計(jì)算網(wǎng)格的質(zhì)量25-26
• 3.3 物理模型及計(jì)算方法26-28
• 3.3.1 物理模型26-27
• 3.3.2 計(jì)算方法27-28
• 3.4 介質(zhì)及邊界條件28-29
• 3.5 數(shù)值計(jì)算29
• 3.6 本章小結(jié)29-30
• 第四章 軸流式止回閥的穩(wěn)態(tài)CFD分析30-37
• 4.1 前處理及求解過程30-33
• 4.1.1 軸流式止回閥的幾何模型及工作原理30-31
• 4.1.2 控制方程31
• 4.1.3 軸流式止回閥的求解模型31-32
• 4.1.4 計(jì)算過程及設(shè)置32-33
• 4.1.4.1 計(jì)算方程與湍流參數(shù)的選擇32
• 4.1.4.2 邊界條件及流體參數(shù)32
• 4.1.4.3 設(shè)定控制參數(shù)32-33
• 4.2 軸流式止回閥的數(shù)值模擬分析和試驗(yàn)研究33-35
• 4.2.1 壓力降特性分析33-34
• 4.2.2 流動(dòng)阻力特性試驗(yàn)研究34-35
• 4.3 本章小節(jié)35-37
• 第五章 軸流式止回閥動(dòng)態(tài)CFD分析37-53
• 5.1 FLUENT動(dòng)網(wǎng)格概述37-41
• 5.1.1 網(wǎng)格劃分與動(dòng)網(wǎng)格計(jì)算模型37-39
• 5.1.2 動(dòng)網(wǎng)格的更新方法39-41
• 5.2 用戶自定義函數(shù)UDF41-46
• 5.2.1 UDF簡(jiǎn)介41
• 5.2.2 FLUENT數(shù)據(jù)類型41
• 5.2.3 UDF宏41-42
• 5.2.4 UDF程序編制42-46
• 5.3 設(shè)置軸流式止回閥動(dòng)態(tài)分析參數(shù)46-47
• 5.4 計(jì)算結(jié)果分析47-51
• 5.5 動(dòng)態(tài)特性研究51-52
• 5.5.1 公稱直徑對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響51-52
• 5.5.2 外力對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響52
• 5.6 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 致謝56-57
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄57

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 韓寧;應(yīng)用Fluent研究閥門內(nèi)部流場(chǎng)[D];武漢大學(xué);2005年

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本文編號(hào)：643678