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丝网滤清器数值模拟与实验研究

作　者: 张李伟
导　师: 孙海鸥
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 轮机工程
关键词: 丝网滤清器丝网除雾器压降分离效率数值模拟实验研究
分类号: U664.86
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 185次
引　用: 5次
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内容摘要

丝网滤清器是船用进气滤清器的重要组成部分。丝网滤清器的压降和分离效率是其重要的两个性能指标。对于压降，国内外以往的研究往往要依靠实验来测量，这样需耗费较大的人力物力，而且实验周期比较长；而对于分离效率，又受到诸如汽流速度、汽流载液量等众多条件的影响。对于设计者来说，需要根据要求来平衡这两方面的指标。本文即是从理论计算、数值模拟、实验研究三个方面入手，细致深入地研究丝网滤清器的阻力特性和效率特性。本文针对实际情况，进行了以下几个方面的工作： 1．在前人理论的基础上提出一定的假设，并引入一种网丝的简化方法，推导出一个在不发生夹带和液泛情况下丝网滤清器对入口液滴的分离效率的计算公式；在前人经验公式的基础上，根据液滴的受力分析提出一种最大允许气速的计算方法。 2．尝试建立基本不经过简化的丝网滤清器三维模型，并对其进行单相和两相流的数值模拟。对数值模拟结果进行分析，并深入研究丝网滤清器的网丝直径、丝网层间距对压降的影响以及入口液滴直径、气流速度的变化对分离效率的影响。通过分析流场特性后对前面得出的理论公式进行修正。 3．选取具有代表性的网丝进行单相和两相流动特性实验，对数值模拟结果的准确性进行了验证，并在此基础上创造性地将不同特征参数的丝网进行组合，在高汽流速度和高载液量工况下应用，取得了很好的效果。

全文目录

摘
要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-22
  1.1 引言  9-10
  1.2 本文的研究意义  10-13
  1.3 国内外研究的历史和现状  13-17
  1.4 丝网滤清器的数值模拟方法  17-21
  1.5 研究工作的目的和任务  21-22
第2章丝网滤清器工作原理与性能计算  22-43
  2.1 引言  22-23
  2.2 丝网滤清器装置概述  23-28
    2.2.1 丝网滤清器特征参数  23-25
    2.2.2 丝网滤清器分离原理  25-28
  2.3 丝网滤清器性能计算  28-37
    2.3.1 丝网滤清器分离效率计算  28-35
    2.3.2 丝网滤清器压降计算  35-37
  2.4 丝网滤清器最大允许汽速的计算方法  37-40
  2.5 本章小结  40-43
第3章丝网滤清器的数值模拟  43-87
  3.1 引言  43
  3.2 丝网滤清器模型的建立  43-45
  3.3 丝网滤清器单相流动数值模拟  45-69
    3.3.1 可压缩粘性流动的Navier-Stokes方程  45-47
    3.3.2 湍流模型  47-53
    3.3.3 网格划分及离散方法  53-59
    3.3.4 边界条件的设定  59
    3.3.5 数值模拟结果与分析  59-64
    3.3.6 网丝直径对丝网滤清器压降的影响  64-65
    3.3.7 丝网层间距对滤清器压降的影响  65-69
  3.4 丝网滤清器两相流动数值模拟  69-86
    3.4.1 气粒两相流动的类型  69-71
    3.4.2 气粒两相流动颗粒相模型  71-72
    3.4.3 颗粒相运动方程  72-74
    3.4.4 随机轨道模型  74-75
    3.4.5 颗粒云模型  75-78
    3.4.6 计算方案  78
    3.4.7 数值模拟结果与分析  78-86
  3.5 本章小结  86-87
第4章丝网滤清器实验研究  87-106
  4.1 引言  87
  4.2 实验简介  87-90
  4.3 实验原理及方法  90-92
    4.3.1 采样原理  90-91
    4.3.2 采样方法与实验过程  91-92
  4.4 实验数据整理与分析  92-104
    4.4.1 阻力特性  93-97
    4.4.2 效率特性  97-104
    4.4.3 误差分析  104
  4.5 本章小结  104-106
结论  106-107
参考文献  107-110
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  110-111
致谢  111

丝网滤清器数值模拟与实验研究

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