本文選題：碰撞反彈模型 + 大顆粒固液兩相流��； 參考：《浙江理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：目前對(duì)于固液兩相流的研究主要采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算兩種方法,但針對(duì)大顆粒固液兩相流動(dòng)的研究較少,對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)缺少較為適合的碰撞反彈模型,因此存在較大的計(jì)算誤差。本文先針對(duì)大顆粒固液兩相流進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,得出適用于大顆粒固液兩相流數(shù)值計(jì)算的碰撞反彈模型,對(duì)顆粒和壁面的碰撞反彈進(jìn)行修正。再應(yīng)用DPM模型對(duì)方形彎管進(jìn)行固液兩相流數(shù)值計(jì)算,分析各個(gè)因素對(duì)彎管磨損規(guī)律的影響,并對(duì)彎管結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),減小磨損,延長(zhǎng)管件使用壽命。以下為主要研究?jī)?nèi)容:(1)搭建粘性介質(zhì)中顆粒與壁面的碰撞反彈試驗(yàn)臺(tái),研究干表面和浸沒(méi)表面下不同粒徑的顆粒與不同材料壁面的碰撞反彈規(guī)律,得出當(dāng)顆粒粒徑較大時(shí)(3mm-7mm),顆粒與壁面碰撞反彈恢復(fù)系數(shù)與顆粒粒徑無(wú)關(guān),與介質(zhì)、碰撞角度、壁面材料及碰撞速度有關(guān)。分析了不同碰撞條件下表面摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。最后總結(jié)得出適用于大顆粒固液兩相流的碰撞反彈模型。(2)通過(guò)固液兩相流彎管的可視化實(shí)驗(yàn),獲取顆粒在彎管中的運(yùn)動(dòng)軌跡圖,與采用顆粒碰撞反彈實(shí)驗(yàn)獲得的碰撞反彈模型數(shù)值計(jì)算得到顆粒軌跡圖進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)目前較常用的兩相流碰撞反彈模型并不適用于大顆粒固液兩相流數(shù)值模擬。實(shí)驗(yàn)獲取的碰撞反彈模型具有較高的準(zhǔn)確性。(3)對(duì)進(jìn)口邊長(zhǎng)為80mm方形彎管利用SolidWorks進(jìn)行三維建模。然后采用workbench進(jìn)行網(wǎng)格劃分。最后利用CFD軟件Fluent,采用顆粒碰撞試驗(yàn)獲取的碰撞反彈模型及合適的磨損模型對(duì)彎管進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,分析粒徑、流速、顆粒質(zhì)量流量、重力方向、顆粒密度、顆粒斯托克斯數(shù)等因素對(duì)彎管磨損規(guī)律的影響,得出一系列能預(yù)防和預(yù)測(cè)彎管沖蝕磨損失效的規(guī)律。(4)對(duì)彎管結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)在彎管段兩側(cè)加側(cè)擋板和在彎管段外側(cè)壁面加橫向擋板的方法,有效解決了二次渦對(duì)磨損分布不均勻的影響,降低了彎管的最大磨損速率和平均磨損速率。但橫向擋板會(huì)造成一定的壓力損失,且速度越大造成的壓力損失越大。
[Abstract]:In this paper , the influence of particle size , flow velocity , particle mass flow , gravity direction , particle density and particle Stokes number on the wear law of the pipe is analyzed . The effect of the particle size , flow velocity , particle mass flow , gravity direction , particle density and particle Stokes number is analyzed .
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O359

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本文編號(hào)：1912716