拉伐爾噴管作為核心部件被廣泛用于蒸汽渦輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、超音速噴涂、無針注射、滅火器等裝置,其設(shè)計(jì)質(zhì)量將對(duì)裝置性能產(chǎn)生決定性影響。本文針對(duì)超音速噴管內(nèi)氣體與顆粒相互作用時(shí)復(fù)雜兩相流問題,開展氣固相間耦合模型構(gòu)建、數(shù)值計(jì)算與求解方法設(shè)計(jì)、兩相流特性參數(shù)數(shù)值分析,充分認(rèn)識(shí)兩相流行為、準(zhǔn)確捕捉物理本質(zhì)、系統(tǒng)掌握參數(shù)影響規(guī)律,為相關(guān)裝置的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供理論支撐。本文主要工作及結(jié)論如下:采用平板湍流邊界層修正模型,考慮壁面摩擦和換熱影響,建立了超音速噴管內(nèi)氣體單相準(zhǔn)一維流動(dòng)數(shù)理模型,在對(duì)方程組矢通量分裂基礎(chǔ)上,采用有限差分方法對(duì)其變體形式進(jìn)行離散,以等熵流場(chǎng)為初始條件,引入噴管入口約束條件,對(duì)超音速噴管內(nèi)氣體單相流動(dòng)進(jìn)行了模型常數(shù)標(biāo)定、準(zhǔn)確性驗(yàn)證和參數(shù)分析。采用歐拉-拉格朗日方法,考慮氣體與顆粒相互作用以及顆粒間碰撞的影響,建立了氣固兩相四向耦合準(zhǔn)一維流動(dòng)模型,在氣體單相流數(shù)值方法基礎(chǔ)上,以氣體單相流收斂解為初場(chǎng),限定噴管入口兩相質(zhì)量流量比,利用顆粒運(yùn)動(dòng)和能量方程對(duì)顆粒相數(shù)據(jù)進(jìn)行更新,并以“源項(xiàng)”形式及時(shí)反饋到氣相方程中去,實(shí)現(xiàn)氣相與顆粒相之間的耦合,數(shù)值分析了顆粒直徑、噴管半擴(kuò)張角、進(jìn)口總溫、...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１拉伐爾噴管剖面示意圖??

浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?超音速噴管內(nèi)準(zhǔn)一維氣固兩相流四向耦合建模與數(shù)值模擬??２．１．３氣體單相流噴管幾何模型??幾何模型將直接決定噴管的性能，氣體單相的噴管模型如圖２．１所示，本文氣體單相??模擬對(duì)象為一矩形截面等厚度拉伐爾噴管，通道前、后側(cè)由兩平行平面圍成，噴管厚度為??５....

圖２．２拉伐爾噴管剖面示意圖??

浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?超音速噴管內(nèi)準(zhǔn)一維氣固兩相流四向耦合建模與數(shù)值模擬??———．??二—｜?Ｉ?ｊ＿ＤＬ２??圖２．２拉伐爾噴管剖面示意圖??２．３本章小結(jié)??本章通過理論分析，建立了超音速噴管內(nèi)氣體單相流動(dòng)、氣固兩相流動(dòng)的數(shù)理模型。??（１）在單流體模型的基礎(chǔ)上，考慮壁....

圖３．１顆粒添加與統(tǒng)計(jì)示意圖??

各相計(jì)算參數(shù)將會(huì)隨著迭代的進(jìn)行而不斷更新，但如何添加顆粒需要進(jìn)一步細(xì)化，具體的??顆粒添加與統(tǒng)計(jì)策略如下：??０?ｃｅｌｌ?ｊ?ｃｅｌｌ??■?八?＿?，?／Ｎ?，??Ｊ７．?＾＂ｐｉｎｉｎ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ａ．ｐｍａｘ?ｉ?Ｅ＂??■＾ｉｎ?Ｉ?ｗ?ｗ?ｉ?ｗ?Ｉ?－?－■?—....

圖３．２氣體單相計(jì)算流程圖??

浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?超音速噴管內(nèi)準(zhǔn)一維氣固兩相流四向耦合建模與數(shù)值模擬??相的迭代計(jì)算，直到滿足收斂條件后，接著計(jì)算邊界層厚度并判斷是否符合邊界層厚度條??件，輸出氣固兩相計(jì)算結(jié)果。???：??＿?＿＿＿?????????右…．＿．．．．．．一…，．．．：；．．．．．．＿．....

本文編號(hào)：3921905