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新型分油机二相流场的有限元计算

作　者: 余培文
导　师: 刘超；张宏国
学　校: 大连海事大学
专　业: 轮机工程
关键词: 分油机两相流连续介质模型有限元法 N-S方程
分类号: TB126
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
下　载: 108次
引　用: 2次
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内容摘要

本文是以新型分油机设计方案的验证、改进为目的而展开的研究。提出了运用两相流理论和有限元方法分析、计算流体机械内两相流场的一种计算方法。本文采用两相流连续介质模犁，对新型分油机内油水两相流动作了细致的分析，并用有限元法分别解POISSON方程、N—S方程、连续方程的方法，对流场内压力场、速度场、浓度场进行了计算，较好地模拟了新型分油机内油水分离现象，证明了设计方案的正确性。到目前为止，新型分油机已经制造成功并已投入了使用，效果较好。一些情形也与计算结果符合得较好。本文采用简化方程后求解与解析解对比的方法检验了程序的正确性。本文得出的结论还可为新型分油机的机械设计和维护保养提供一定的依据。

全文目录

中文摘要  6-7
英文摘要  7-8
第1章绪论  8-11
  1．1 分油机的应用及新型分油机的特点  8
  1．2 流场研究数值模拟的意义及方法  8-9
    1．2．1 流场数值模拟的意义  8-9
    1．2．2 流场数值模拟的方法  9
  1．3 已有的研究及文献综述  9-10
  1．4 本文的主要工作  10-11
第2章两相流模型及动力学分析  11-17
  2．1 问题的背景  11
  2．2 数学模型及其基本假设  11-12
  2．3 颗粒在流场中的受力分析  12-14
  2．4 一些参数的说明  14-17
    2．4．1 体积分数和分密度  14-15
    2．4．2 相压强和分压强  15
    2．4．3 阻力系数的确定  15-17
第3章模型方程  17-24
  3．1 两相流方程  17-19
    3．1．1 微分形式两相流方程  17-18
    3．1．2 柱坐标系下的两相流方程  18-19
  3．2 无量纲化  19-21
    3．2．1 两相流方程的无量纲化  19-20
    3．2．2 各物理量的无量纲计算  20-21
  3．3 主要参数的估算  21-24
第4章有限元法解两相流方程  24-65
  4．1 两相流方程的求解思路  24-28
    4．1．1 基本控制方程  24
    4．1．2 边界条件和初始条件  24-25
    4．1．3 两相流场的求解思路  25-27
    4．1．4 有限单元法前处理  27-28
  4．2 压力POISSON方程  28-47
    4．2．1 POISSON方程表达式  28-30
    4．2．2 单元分析  30-38
    4．2．3 POISSON方程的有限元求解  38-45
    4．2．4 程序方框图及程序编制说明  45-47
    4．2．5 小结  47
  4．3 速度N—S方程  47-58
    4．3．1 N—S方程表达式  47-48
    4．3．2 边界条件  48-49
    4．3．3 单元有限元方程  49-55
    4．3．4 N—S方程的有限元求解  55-57
    4．3．5 程序方框图  57-58
    4．3．6 小结  58
  4．4 浓度求解  58-61
    4．4．1 连续方程表达式及其单元有限元方程  59
    4．4．2 连续方程的浓度求解  59-60
    4．4．3 程序编写及计算结论  60-61
  4．5 总的程序方框图及程序编制说明  61-62
  4．6 参数变化的影响  62-63
  4．7 程序检验和结果分析  63-65
第5章结束语  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-70
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文  70-71
附录 GUASS积分表  71

新型分油机二相流场的有限元计算

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