一、RESEARCH ON TURBULENT FLOW WITHIN THE VORTEX PUMP(论文文献综述)
田素根,谢晓煜,赵远扬[1](2022)在《不同工况下涡旋泵空化与性能的数值模拟》文中认为针对涡旋泵建立了含有实际间隙的三维流体域模型,采用CFD技术对其进行了三维非定常模拟,研究了不同转角下的内部流场,分析了不同工况下的泵内空化现象及其性能。结果表明:由于涡旋泵结构特点和运动方式,导致泵的2个工作腔内的流动具有不对称性;在吸液末期和排液初期,工作腔内产生较高的压力脉动,严重影响泵的稳定性;在高压差的作用下,动静盘啮合间隙处存在高速射流现象,受其影响在间隙下游产生大面积空化;在低吸油压力下,随着转速的增加,动盘对油液扰动增强、空化加剧,从而导致泵的容积效率下降;提高吸油压力,可以有效改善空化程度、提高泵的容积效率;保持涡旋泵排量不变,则泵的回转半径越大,其空化越严重。
宋哲[2](2021)在《涡旋压缩机排气过程分析及机阀耦合特性研究》文中研究指明涡旋压缩机以其结构紧凑,体小量轻等特点在制冷空调、真空、食品医疗等领域中广泛应用。近年来,随着电动汽车的发展,车内高制冷和制热量的要求使涡旋压缩机逐步应用于小型乘用车。但由于汽车机舱内的安装空间较小,车载涡旋压缩机的尺寸较小,其设计内压比低。为了达到给定压比,其排气口处多设置簧片阀。在簧片阀的作用下,压缩机的排气过程缩短、阻力增大,但排气回流也减弱。同时簧片阀的工作特性也受到压缩机排气脉动的影响。因此,研究压缩机-簧片阀的瞬态耦合工作特性对提高压缩机的效率和簧片的可靠性具有重要意义。本文建立了压缩机-簧片阀耦合数值模型,研究了机阀耦合作用下压缩机排气过程特征和簧片阀动态工作特性。主要工作如下:(1)建立了压缩机-簧片阀耦合非稳态数值模型,并与实验结果进行了对比验证。结果表明,簧片阀的周期性启闭导致排气腔内形成多个旋涡,使排气质量流量脉动增强。由于阀腔内流体需要克服阀片预紧力矩和弹性力矩,导致阀腔内最高压力超过排气压力8.8%,因此在间隙处形成较大的压力梯度并形成一对近似中心对称的泄漏旋涡,同时该泄漏流也造成腔内轴向温度分布不对称。(2)在阀片开启初期,阀隙过流截面较小,流阻较大,簧片下表面压力分布呈现以正对阀腔中心位置为高压区并向外以环形递减的趋势。随着主轴旋转,阀腔容积降低,阀腔流体对簧片推力持续上升,簧片升程增加,其上压力分布更加集中。在阀片关闭后,阀腔压力不断降低,两腔之间最大压差可达0.378MPa,流体经过阀隙由排气腔泄漏入阀腔。(3)随着簧片预紧力矩增加,簧片开启压力和阀腔内最高压力增加,但阀腔与排气腔最大压差减小,排气腔向阀腔的最大泄漏量减小了 52.5%。簧片预紧力矩增加导致簧片所受流体力矩增大,但簧片所受合力矩减小,导致簧片最大升程减小了 46.1%,阀片开启时间缩短了 8.8%,弹簧力矩有所减小。(4)转速升高引起工作腔内泄漏降低,腔内压力升高缓慢,导致簧片开启延后,但簧片开启角度区间维持在230°左右。吸排气质量流量增大,其脉动程度增大,但脉动次数减小。主轴转速升高一倍,簧片所受最大流体力矩增大了 48.1%,簧片最大升程增加了76.8%,流体流速更快,阀隙处形成的漩涡更大。并且在阀片关闭期,排气腔与阀腔最大压差增加了 41.2%,排气腔向阀腔的泄漏增大了 6.45%。
刘灏[3](2021)在《螺旋波等离子体装置关键部件的研制及湍流输运特性的实验研究》文中进行了进一步梳理边缘湍流输运(turbulent transport)和等离子体材料相互作用(plasmamaterial interaction,PMI)是当前困扰磁约束核聚变领域的两大难题,这两个问题相互联系,共同影响了托卡马克边界等离子体的性质,而芯部等离子体的参数又与边界等离子体密切相关。我们有必要对这两个问题进行更充分的实验研究。大型托卡马克装置的建造、运行和维护成本十分高昂,实验时间也有限。直线等离子体装置(linearplasmadevice,LPD)具有低成本,建设周期短,稳态放电,运行方便的优点,而且允许静电探针之类的诊断系统对整个等离子体进行高时空分辨的详细测量,有助于我们在实验室对湍流输运和等离子体材料相互作用领域的一些基础问题进行充分的实验研究,增加我们对相关问题的理解,可以作为托卡马克实验的有力补充。本文介绍了位于中核集团核工业西南物理研究院的直线等离子体装置LEAD(Linear Experimental Advanced Device)的螺旋波等离子体源(helicon plasma source)、磁体等关键系统的研制。为了满足边缘湍流实验和等离子体材料相互作用实验的需求,该装置的真空室由不同直径的三段组成,在大小段交界处可以安装用于PMI的离子束、激光束和诊断设备等。为了在这种特殊的真空室几何构型限制下产生足够均匀的轴向磁场,同时不与离子束等设备产生干涉,并考虑到线圈供电、冷却、制造成本等的限制,使用仿真模拟计算优化了各个线圈的尺寸、间距、匝数和电流,在满足几何约束、供电、冷却和成本限制的同时,能产生最大0.2 T,纹波度<2.5%的高度均匀轴向磁场。为了满足湍流实验和PMI实验对大直径高密度等离子体束的需求,研制了独特的大直径平面多环天线螺旋波等离子体源,最大直径达到32 cm。等离子体源整体处于大气中,不包含真空部件,因此具有优秀的可靠性和可维护性。使用这个螺旋波源,在宽广的磁场、中性气体压力和射频功率等外部参数范围下都能实现稳定的螺旋波模式放电。实验测量的结果显示,该装置仅需150 W的输入功率就可以实现密度超过1018m-3的高密度螺旋波等离子体放电,而绝大多数类似装置需要接近1 kW的功率才能达到类似参数。在3 kW功率下,螺旋波等离子体电子密度超过1019 m-3,同时其单位功率电离的粒子数大幅超过绝大多数螺旋波源。实验证实了螺旋波等离子体中存在明显的湍流导致的径向向内粒子输运通量。同时,湍流造成的动量输运形成了强烈的E×B剪切流,这对于粒子输运有抑制作用。湍流的动量和粒子输运过程共同塑造了 LEAD装置螺旋波等离子体高度峰化的平衡径向密度剖面。
邓文宇,孙宝玉,段永利,齐丽君[4](2019)在《双侧串联涡旋干式真空泵内气体流动的CFD模拟》文中提出近年来,计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)发展迅速并被应用于流体机械内部流场的研究。CFD方法能够提供流体力学和热力学的精确分析。在真空泵技术领域不断有CFD成功应用的成果被报道。本文针对现有的美国VARIAN TriScroll 300双侧涡旋干式真空泵实体建立了双侧串联涡旋干式真空泵流动区域的几何模型,借助ANSYS-ICEM软件对流动模型进行网格划分,并基于CFD通用软件ANSYS-CFX和动网格技术建立了双侧涡旋干式真空泵内瞬态流动的仿真模型,分析了泵腔内的工作过程、流动现象及流动特征、流场及热场分布情况,为进一步研究干式涡旋真空泵的理论和设计问题进行了有益的尝试。
邓文宇,段永利,齐丽君,孙宝玉[5](2019)在《单侧涡旋干式真空泵内气体流动的CFD模拟》文中指出本文建立了单侧涡旋干式真空泵流动区域的数值计算模型,并基于CFD通用软件ANSYS-CFX和动网格技术建立了干式涡旋真空泵内瞬态流动的仿真模型,分析了泵内的工作过程,及存在"欠压缩"和"过压缩"时涡旋干泵内热场分布。为进一步研究干式涡旋真空泵的理论和设计问题进行了有益的尝试。
武涛[6](2019)在《爪式真空泵结构优化设计及流场特性研究》文中认为干式真空泵的设计与研发起源于半导体微电子行业,成熟于医疗、机械、煤炭设备、工业除尘除锈等行业。近年来我国在真空泵行业虽然取得了进步,但仍处于向国外学习阶段。未来真空泵行业的发展趋势必然是倾向于无油清洁型,且具有广阔的市场与需求。但我国生产的无油清洁型真空泵质量一般,可靠性低,一定程度上限制了国内真空泵行业的发展。本着提高干式真空泵的可靠性的目标,本文进行了爪型干式真空泵结构优化设计及流场动态特性的研究。首先,基于爪式真空泵的整体结构和工作原理,分析了极限真空度及其影响因素。从密封和真空度角度出发,设计了一种电机轴直联转子的爪式真空泵,彻底消除了泵与外界大气之间的动密封结构,实现爪式真空泵真空度、可靠性、稳定性的提高。从转子的理论型线入手,通过分析爪顶形状系数、圆心角和啮合间隙等参数对转子和泵性能的影响,优化各项参数,最终构建出新型螺旋直爪转子。其次,推导爪式真空泵压缩比的计算公式,探究螺旋型转子对爪式真空泵压缩比的影响;结合泵流体力学和回转式容积泵理论基础,分析爪式真空泵理论极限压强和实际极限压强的影响因素,比较了两种转子极限压强的大小;基于流体力学理论知识,分析了螺旋型直爪转子对流场的影响,探究其优异性。再次,基于流场数值计算的理论基础,选定爪式真空泵内部流动的控制方程,并为爪式真空泵流场的数值模拟选择合适的湍流模型;利用UG建立两种爪泵流场的三维分析模型,运用CFX分析模块,求解真空腔的流场,分别详细比较了两种流场的压力场特性、流场流线特性、流场涡流特性,探究了螺旋转子对爪式真空泵流动场的有益影响。通过以上三方面的工作,对爪型干式真空泵进行了结构优化,提高了密封性,优选了几何参数、系统的分析了流场的动态特性,提高了泵工作的可靠性。
虎兴娜[7](2019)在《节段式多级泵轴向力的变化特性研究》文中提出节段式多级泵具有高扬程、级数可变的特点,是工程应用中不可缺少的流体输送设备。但节段式多级泵由于叶轮串联连接的原因,导致其在运行过程中会产生很大的轴向力,而轴向力会使泵转子部件在轴向上发生窜动,造成叶轮等部件的磨损,影响泵的安全稳定运行。本论文主要采用数值模拟的研究方法,对稳定运行和启动过程两种不同运行状态下DG155-67×5型多级泵轴向力的变化特性进行研究,在整个研究过程中,平衡盘轴向间隙b2保持不变。并在轴向力研究的基础上,对平衡盘的运动趋势做了讨论。主要的研究工作以及得到的结论如下:1.首先对该节段式多级泵进行全流场数值模拟,得到其外特性曲线,然后和试验结果进行对比分析,结果表明模拟值与试验值两者相差不大,说明运用该数值模拟计算方法能够对本文后续研究进行可靠的计算。2.对不同流量工况下的节段式多级泵模型进行定常数值模拟,通过分析计算结果可知,随着流量的增大,轴向力呈线性减小趋势。对平衡盘内部的压力进行监测,发现径向间隙和轴向间隙中的压力按直线规律下降,平衡腔内的压力基本保持不变,在两间隙的进口处均会发生压力骤降。通过对平衡盘产生的平衡力与泵所受总轴向力的比较,发现平衡力大于总轴向力,此时残余轴向力为负值,然后结合平衡盘往复运动的规律,表明在此轴向间隙下,平衡盘有可能做加速运动也有可能做减速运动。3.在设计工况下,对该节段式多级泵模型进行非定常数值模拟,发现轴向力随运行时间呈周期性变化,并且在一个稳定的变化周期内,叶轮前盖板产生的轴向力会出现两个波峰值,叶轮后盖板产生的轴向力会出现两个波谷值。4.选用直线启动和指数启动两种方式对节段式多级泵进行瞬态数值模拟,运用UDF对叶轮转速和泵进口条件进行编译,通过模拟计算得到该多级泵的外特性曲线,发现流量和扬程的变化趋势受转速的增长方式影响较大,并与相似理论得到的变化规律一致。对两种启动方式下泵所受的轴向力和平衡盘产生的平衡力大小进行对比分析,发现在整个启动过程中,直线启动方式所产生的轴向力较小,但两种启动方式下的轴向力都大于平衡力,说明在启动过程中平衡盘会有向左运动的趋势。
杨寇帆[8](2018)在《进口管壁面轴向开槽对轴流泵驼峰的改善研究》文中提出驼峰特性是抑制轴流泵稳定运行的主要因素,驼峰特性的具体表现为当轴流泵运行到小流量工况下时,轴流泵扬程下降明显,在这之前,轴流泵振动、噪音以及泵内部的空化已经发生,严重影响泵组的安全运行。通过数值模拟方法对轴流泵驼峰现象和内部波动流动特性进行了深入的研讨,分析在小流量工况下导致轴流泵性能下降的内部流动特性。与此同时,针对偏工况下的驼峰现象,以及泵内部的脱流,旋涡以及压力脉动等不稳定特性提出了相对应的改良方法,本文具体结论如下:当泵偏离设计工况点运行时,由于叶轮进口冲角增大,导致叶轮通道内产生脱流、旋涡等紊乱流动现象,降低泵的水力性能。本文采用流体力学分析方法对轴流泵内部流场进行了研究,结果表明:泵在偏离设计工况点进入小流量工况运行时,存在明显的驼峰区域,轴流泵的扬程曲线和效率曲线出现明显下降趋势。在临界失速工况下,叶片进口吸力面靠近轮缘处及叶片出口靠近轮毂处均出现了脱流;在深度失速工况下,脱流发展剧烈,并与来流共同作用形成稳定的涡旋结构,阻塞整个流道。为了减小轴流泵失速工况下叶片进口预旋引起的冲角变大,提高小流量工况下的扬程,本文应用了一种轴流泵进口开槽技术,即在轴流泵进口壁面一周沿轴向方向开槽,分析其对轴流泵内部流场的影响及驼峰现象的改善作用。研究表明:在小流量工况下,轴向开槽可以减小叶轮进口环量和冲角,可以减小叶片背部的脱流,驼峰现象得到明显改善。同时发现,开槽深度是改善轴流泵小流量工况下驼峰现象重要因素之一,当槽深与叶轮直径比为0.02时,叶轮内的通道涡几乎完全消除,轴流泵扬程、效率均有提高,低频压力脉动减弱,从而消除了轴流泵的驼峰现象,保证了轴流泵安全稳定运行。本文在着重研究轴向槽的深度对轴流泵性能的改善作用外,同时,发现不仅轴向槽的深度会影响轴流泵的驼峰现象,轴向槽的数量及长度也在一定程度上影响轴流泵的性能。研究表明,随着轴向槽数目的增多,消除驼峰现象的效果越明显,但压力脉动会变得更加剧烈。
陈玉坤[9](2018)在《喷水涡旋压缩机气液流动与传热特性研究》文中研究表明涡旋压缩机凭借其独特的结构形式和独特的运动规律,跻身为第三代新型压缩机,优点众多,并且被广泛应用于各行各业中。涡旋压缩机结构简单,体积小,难以实现压缩机的外部冷却,导致工作腔中的热量难以排出,当压缩过程接近绝热压缩,会造成涡旋齿的变形增大,恶化动静涡旋齿的工作环境。为改善这种情况,本文提出在涡旋压缩机吸入气体内加入水的方案,利用水具有较大的定压比热容来吸收压缩热量,同时水还有润滑的作用,在齿之间形成保护膜,降低齿之间的摩擦。采用AEW15A-0.8型号的商用涡旋压缩机为研究对象,测量了其核心部件的尺寸,并建立了此种型号涡旋压缩机的几何模型,计算了随曲轴旋转压缩腔的变化规律和最大无余隙容积条件下排气口的位置和大小。对建立的模型进行简化,得到简化后的间隙泄漏过程,确定了径向间隙的尺寸,采用2.5D网格技术划分了涡旋压缩机的工作腔部分,并采用interface对连接了进/排气管,对网格的无关性进行了验证,最终获得了合适网格划分尺寸和计算时间。采用FLUENT模拟了涡旋压缩机压缩空气和喷水之后的两相流体的情况。理论分析了涡旋压缩机内流体流动情况与分布,获得了喷水与不喷水两种情况下的速度场分布,进/排气口气体的流速和流量,随曲轴转动工作腔内流体的速度以及动静涡旋齿径向间隙之间的泄漏速度。同时,分析了单相压缩过程的热力学过程以及喷水之后的吸热过程,获得了涡旋压缩机的压力场和温度场的分布情况,发现影响温度场分布的主要因素为喷水量和喷水温度,因此通过调节喷水量和喷水温度能够有效的吸收压缩热,降低腔内温度,改善压缩情况。
孙帅辉,刘蓉,郭鹏程,罗兴锜[10](2018)在《转速对涡旋液泵空化性能的影响》文中进行了进一步梳理基于空泡动力学和两相流理论,采用Schnerr-Sauer模型,运用动网格技术对涡旋式液泵不同转速下的空化特性进行了数值模拟,得到不同转角下流场内空化发生位置和强度随着转速的变化规律,以及气液相的分布情况。结果表明:涡旋液泵低转速时不易发生空化,随着转速的增加,空化加剧且多发生在啮合间隙处及吸液腔内,转角较大时在动盘外壁面处也有较为严重的空化发生;随着转速的增大,泵进口流量增大,由于空化的加剧效率降低。
二、RESEARCH ON TURBULENT FLOW WITHIN THE VORTEX PUMP(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、RESEARCH ON TURBULENT FLOW WITHIN THE VORTEX PUMP(论文提纲范文)
(1)不同工况下涡旋泵空化与性能的数值模拟(论文提纲范文)
引言 |
1 计算模型与方法 |
1.1 物理模型 |
1.2 数值计算方法 |
1.3 网格划分与边界条件 |
2 计算结果及分析 |
2.1 流场分析 |
2.2 工况对空化和性能的影响 |
1) 转速 |
2) 入口压力 |
3) 回转半径 |
3 结论 |
(2)涡旋压缩机排气过程分析及机阀耦合特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 涡旋压缩机数值模拟 |
1.2.2 簧片阀工作特性研究进展 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 涡旋压缩机工作原理及数值计算方法 |
2.1 涡旋压缩机工作原理及型线 |
2.2 涡旋压缩机型线始端修正 |
2.3 涡旋压缩机数值计算方法 |
2.3.1 控制方程 |
2.3.2 湍流模型 |
2.4 本章小结 |
3 涡旋压缩机-簧片阀耦合数值模型 |
3.1 几何模型 |
3.2 压缩机与阀片耦合方法 |
3.3 网格生成 |
3.3.1 进口和转子区域网格 |
3.3.2 排气阀与出口流体域网格 |
3.4 模型设置与网格无关性验证 |
3.5 数值模型验证 |
3.6 本章小结 |
4 压缩机与阀腔内流场分析 |
4.1 压缩机内部流场分析 |
4.1.1 压力场分析 |
4.1.2 速度场分析 |
4.1.3 温度场分析 |
4.2 吸排气过程分析与泄漏分析 |
4.3 阀腔内流场与阀片工作特性分析 |
4.3.1 阀腔速度分布 |
4.3.2 阀腔压力分布与簧片工作特性 |
4.4 本章小结 |
5 预紧力矩与转速影响研究 |
5.1 预紧力矩 |
5.1.1 预紧力矩对压缩机工作过程的影响 |
5.1.2 预紧力矩对阀片流场分布影响分析 |
5.1.3 预紧力矩对簧片受力特性影响分析 |
5.2 转速对压缩机性能的影响研究 |
5.2.1 转速对压缩机工作过程的影响分析 |
5.2.2 转速对阀片区域流场影响分析 |
5.2.3 转速对簧片受力特性影响分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文、专利 |
(3)螺旋波等离子体装置关键部件的研制及湍流输运特性的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 磁约束核聚变 |
1.2 边缘等离子体的湍流输运 |
1.2.1 托卡马克中的等离子体输运 |
1.2.2 等离子体不稳定性与湍流 |
1.3 等离子体与材料相互作用 |
1.3.1 物理溅射 |
1.3.2 化学溅射 |
1.3.3 其他表面损伤机制 |
1.3.4 氚滞留 |
1.4 建造直线等离子体装置的意义 |
1.5 直线等离子体装置的关键部件 |
1.5.1 直线等离子体装置的磁体系统 |
1.5.2 螺旋波等离子体源 |
1.6 直线等离子体装置概况 |
1.6.1 CSDX装置 |
1.6.2 PANTA装置 |
1.6.3 MAGPIE装置 |
1.6.4 MAGNUM-PSI装置 |
1.6.5 PSI-2装置 |
1.7 本章总结 |
第2章 直线等离子体装置LEAD概况 |
2.1 LEAD装置的科学目标 |
2.2 LEAD装置的基本设计 |
2.2.1 真空室的设计 |
2.2.2 磁体系统 |
2.2.3 等离子体源系统 |
2.2.4 诊断系统 |
2.2.5 其他设备 |
2.3 本章总结 |
第3章 LEAD装置关键部件的研制 |
3.1 磁体系统的研制 |
3.1.1 磁体设计的依据 |
3.1.2 磁体设计与模拟计算 |
3.1.3 磁屏蔽箱对磁场的影响 |
3.1.4 磁体的结构 |
3.1.5 磁体电源及冷却 |
3.2 大直径多环天线螺旋波等离子体源的研制 |
3.2.1 螺旋波等离子体源概述 |
3.2.2 大直径四层同心环平面天线的设计 |
3.2.3 射频阻抗匹配网络 |
3.2.4 调试放电 |
3.3 诊断系统 |
3.3.1 静电探针 |
3.3.2 高速摄像机 |
3.3.3 LEAD装置上激光诱导荧光诊断系统的设计 |
3.4 本章总结 |
第4章 螺旋波等离子体参数及湍流动量与粒子输运 |
4.1 螺旋波等离子体基本参数的测量 |
4.1.1 实验设置 |
4.1.2 等离子体密度跃升 |
4.1.3 等离子体激发效率 |
4.1.4 参数扫描测量结果 |
4.2 LEAD装置上湍流粒子与动量输运特性的实验研究 |
4.2.1 实验设置 |
4.2.2 基本物理量的涨落量频谱分析 |
4.2.3 湍流动量与粒子的输运 |
4.2.4 讨论 |
4.3 本章总结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
(5)单侧涡旋干式真空泵内气体流动的CFD模拟(论文提纲范文)
2 数值模型的建立 |
2.1 几何模型与控制方程 |
2.2 计算网格和网格更新 |
2.3 数值模拟 |
3 结果与讨论 |
3.1 涡旋干泵流动过程分析 |
3.1.1 进气口流体流动分析 |
3.1.2 涡旋压缩腔流体流动分析 |
3.2 涡旋干泵热场分析 |
4 结论 |
(6)爪式真空泵结构优化设计及流场特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 引言 |
1.2 爪式真空泵概述 |
1.3 爪式真空泵研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 研究背景与研究意义 |
1.5 研究目的和研究内容 |
2.爪式真空泵的优化设计 |
2.1 爪式真空泵结构组成及工作原理 |
2.1.1 爪式真空泵结构组成 |
2.1.2 爪式真空泵工作原理 |
2.2 爪式真空泵整体结构优化设计 |
2.2.1 爪式真空泵密封技术 |
2.2.2 零泄漏爪式真空泵结构设计 |
2.3 爪式真空泵动密封间隙优化 |
2.4 爪式真空泵转子优化设计 |
2.4.1 新型全光滑直爪转子型线方程 |
2.5 直爪转子二维型线几何参数的优选 |
2.5.1 圆心角α_1 对转子性能的影响 |
2.5.2 形状系数c对转子性能的影响 |
2.6 新型螺旋形直爪转子的构建 |
2.7 本章小结 |
3.螺旋型转子对爪式真空泵性能影响理论研究 |
3.1 螺旋型转子对爪式真空泵性能参数的影响 |
3.1.1 对理论排气速率的影响 |
3.1.2 对压缩比的影响 |
3.1.3 对极限压强的影响 |
3.2 螺旋形转子对爪式真空泵流场的影响 |
3.3 本章小结 |
4.爪式真空泵流动场分析 |
4.1 流动场数值分析的基础理论 |
4.1.1 爪式真空泵内部流动的控制方程 |
4.1.2 湍流数值计算方法 |
4.2 爪泵流场三维分析模型的建立 |
4.3 三维分析模型网格划分及边界条件设定 |
4.3.1 三维分析模型网格划分 |
4.3.2 初始条件和边界条件的确定 |
4.4 流场仿真结果及分析比较 |
4.4.1 吸排气性能分析 |
4.4.2 压力场分析 |
4.4.3 流动特性分析 |
4.5 本章小结 |
5.总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(7)节段式多级泵轴向力的变化特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 轴向力计算研究现状 |
1.2.2 平衡盘研究现状 |
1.2.3 泵启动特性研究 |
1.3 本文的主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 数值计算的理论基础 |
2.1 流体动力学控制方程 |
2.2 湍流的基本方程 |
2.3 湍流基本模型 |
2.3.1 标准k-ε模型 |
2.3.2 RNG k-ε模型 |
2.3.3 Realizable k-ε模型 |
2.4 有限体积法 |
2.4.1 有限体积法的基本思想 |
2.4.2 离散方程 |
2.5 本章小结 |
第3章 模型的建立与网格的划分 |
3.1 节段式多级泵基本参数 |
3.2 计算模型的三维造型 |
3.3 网格划分及无关性检验 |
3.3.1 网格划分方法 |
3.3.2 网格无关性分析 |
3.4 数值计算方法 |
3.4.1 模型选择 |
3.4.2 边界条件的设置 |
3.5 外特性分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 节段式多级泵轴向力计算与分析 |
4.1 轴向力计算方案 |
4.2 定常数值模拟计算结果分析 |
4.2.1 节段式多级泵流场分析 |
4.2.2 轴向力变化特性分析 |
4.2.3 平衡力变化特性分析 |
4.3 非定常数值模拟计算结果分析 |
4.3.1 非定常流动流场分析 |
4.3.2 非定常轴向力变化特性 |
4.3.3 非定常平衡盘流场分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 节段式多级泵启动过程的数值模拟研究 |
5.1 泵启动特性的计算理论 |
5.1.1 转矩平衡方程 |
5.1.2 相似理论 |
5.1.3 用户自定义函数UDF |
5.2 启动方案 |
5.3 数值模拟结果分析 |
5.3.1 性能预测 |
5.3.2 泵内部流场压力特性 |
5.3.3 轴向力变化分析 |
5.3.4 平衡盘流场压力特性 |
5.3.5 平衡力变化特性 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
一、结论 |
二、展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(8)进口管壁面轴向开槽对轴流泵驼峰的改善研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.2 国内外研究历史与进展 |
1.2.1 驼峰现象 |
1.2.2 实验研究 |
1.2.3 数值模拟研究 |
1.2.4 流动控制技术在叶片泵中的应用 |
1.3 研究问题的提出 |
1.4 论文主要研究内容 |
2 三维湍流数值模拟方法 |
2.1 计算流体动力学计算工具简介 |
2.2 湍流的数值模拟方法 |
2.3 流体动力学控制方程 |
2.4 控制方程的离散方法 |
2.5 本章小结 |
3 小流量工况下轴流泵内部流动特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 轴流泵水力性能分析 |
3.2.1 几何模型 |
3.2.2 计算模型 |
a.网格划分 |
b.计算方法 |
c.网格误差估计 |
3.2.3 叶片泵外特性计算方法 |
3.2.4 速度三角形 |
3.2.5 性能对比分析 |
3.3 轴流泵内部特性分析 |
3.3.1 失速工况下的流动特征 |
3.3.2 轴流泵内部流态分析 |
3.3.3 叶轮进出口流态分析 |
3.3.4 叶顶泄漏流与叶顶泄漏涡形成分析 |
3.3.5 驼峰区形成机理探讨 |
3.4 本章小结 |
4 轴流泵性能改善研究 |
4.1 引言 |
4.2 进口开槽技术对轴流泵驼峰现象的改善研究 |
4.2.1 计算模型的建立 |
4.2.2 不同槽深度对轴流泵驼峰特性的改善研究 |
a.外特性分析 |
b.内部流场分析 |
c.压力脉动分析 |
4.3 不同槽参数对轴流泵驼峰特性的影响 |
4.3.1 建立模型 |
4.3.2 外特性研究 |
4.3.3 叶片表面压力分布 |
4.3.4 涡量分析 |
a.涡量的定义 |
b.涡量云图分析 |
4.3.5 叶片表面压力对比分析 |
4.3.6 轴流泵进口速度分布 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 本文的工作总结 |
5.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)喷水涡旋压缩机气液流动与传热特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 文献综述 |
1.1 涡旋压缩机概述 |
1.2 涡旋压缩机流场研究综述 |
1.3 课题的提出 |
1.4 主要研究内容 |
2 模型建立 |
2.1 模型参数获取 |
2.2 几何模型的建立 |
2.3 径向间隙的确定 |
2.4 网格划分 |
2.5 求解过程 |
2.6 总结 |
3 气液流动 |
3.1 涡旋压缩机气体流动 |
3.2 气体流动模拟结果 |
3.3 水的流动 |
3.4 水流动模拟结果 |
3.5 总结(Summary) |
4 传热分析 |
4.1 单相热力学理论 |
4.2 单相数值模拟 |
4.3 喷水热力学过程 |
4.4 喷水模拟结果 |
4.5 总结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)转速对涡旋液泵空化性能的影响(论文提纲范文)
1 前言 |
2 数学模型 |
2.1 物理模型及网格划分 |
2.2 数值计算方法 |
2.3 空化模型及流动控制方程 |
3 计算结果及分析 |
3.1 液泵腔内空化分布 |
3.2 转速对液泵效率及流量的影响 |
4 结论 |
四、RESEARCH ON TURBULENT FLOW WITHIN THE VORTEX PUMP(论文参考文献)
- [1]不同工况下涡旋泵空化与性能的数值模拟[J]. 田素根,谢晓煜,赵远扬. 液压与气动, 2022(02)
- [2]涡旋压缩机排气过程分析及机阀耦合特性研究[D]. 宋哲. 西安理工大学, 2021
- [3]螺旋波等离子体装置关键部件的研制及湍流输运特性的实验研究[D]. 刘灏. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]双侧串联涡旋干式真空泵内气体流动的CFD模拟[A]. 邓文宇,孙宝玉,段永利,齐丽君. 第十四届国际真空科学与工程应用学术会议论文(摘要)集, 2019
- [5]单侧涡旋干式真空泵内气体流动的CFD模拟[J]. 邓文宇,段永利,齐丽君,孙宝玉. 真空, 2019(04)
- [6]爪式真空泵结构优化设计及流场特性研究[D]. 武涛. 中北大学, 2019(09)
- [7]节段式多级泵轴向力的变化特性研究[D]. 虎兴娜. 兰州理工大学, 2019(09)
- [8]进口管壁面轴向开槽对轴流泵驼峰的改善研究[D]. 杨寇帆. 西安理工大学, 2018(12)
- [9]喷水涡旋压缩机气液流动与传热特性研究[D]. 陈玉坤. 中国矿业大学, 2018(02)
- [10]转速对涡旋液泵空化性能的影响[J]. 孙帅辉,刘蓉,郭鹏程,罗兴锜. 流体机械, 2018(04)