平直管域内静止柱系螺旋流流速特性数值模拟
发布时间：2021-06-18 10:05
筒装料管道水力输送作为一种新型的物料运输方式,不仅兼具无污染、低能耗、占地小、运输隐蔽等优点,缓解了传统交通运输方式高能耗、高排放、污染严重等缺点所带来的问题,还在一定程度上,缓解了传统运输方式的运输压力。本文结合国家自然科学基金项目“管道列车水力输送能耗研究（51179116）”、“管道缝隙螺旋流水力特性研究（51109155）”和山西省自然科学基金项目“筒装料管道水力输送下的同心环状缝隙螺旋流水力特性研究（2015011067）”,采用物理试验与数值模拟相结合的方法,使用Auto CAD对带导流条管道车进行了概化建模,使用ICEM CFD对计算域网格进行了划分,并使用ANSYS FLUENT对不同几何参数下概化柱系的水流速度特性进行了三维数值模拟研究,论文选取了主圆柱直径和长度以及导流条长度、高度、角度等五个控制因素,对不同几何参数静止柱系在平直管域内产生的绕流速度特性进行了研究。取得的研究结论如下:（1）上游水流轴向速度受上游支撑体及密封盖影响较大,距离密封盖越近,水流变化幅度越大,密封盖及支撑体形成L形结构使密封盖凸起左端水流获得较大周向速度。（2）环状缝隙螺旋流主要受上游支撑...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 课题的研究进展
1.2.1 管道水力输送研究进展
1.2.2 螺旋流研究进展
1.2.3 圆柱绕流研究进展
1.2.4 流体数值模拟研究进展
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 ANSYSCFD简介
2.1 ANSYSCFD简介
2.1.1 CFD简介
2.1.2 计算流体力学求解过程
2.2 ICEMCFD软件
2.2.1 ICEMCFD软件简介
2.2.2 ICEMCFD特点
2.2.3 ICEMCFD工作流程
2.3 FLUENT软件
第三章 模型试验设计
3.1 CAD建立模型
3.1.1 计算域选择
3.1.2 柱系模型建立
3.1.3 几何参数选择
3.1.4 测试断面及测点布置
3.2 ICEM几何修复
3.3 ICEMCFD网格划分
3.3.1 建立part
3.3.2 网格划分
3.3.3 网格拼装及局部网格优化
3.4 FLUENT计算
第四章 静止柱系平直管域内流速特性分析
4.1 平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.1.1 柱系上游流速特性分析
4.1.2 环隙区域流速特性分析
4.1.3 柱系下游流速特性分析
4.2 不同角度导流条平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.2.1 环隙区域流速特性分析
4.2.2 柱系下游流速特性分析
4.3 不同高度导流条平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.3.1 环隙区域流速特性分析
4.3.2 柱系下游流速特性分析
4.4 不同长度导流条平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.4.1 环隙区域流速特性分析
4.4.2 柱系下游流速特性分析
4.5 不同长度料筒平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.5.1 环隙区域流速特性分析
4.5.2 柱系下游流速特性分析
4.6 不同直径料筒平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.6.1 环隙区域流速特性分析
4.6.2 柱系下游流速特性分析
第五章 物理试验验证
5.1 物理试验设计
5.1.1 试验系统
5.1.2 特征测点布置
5.2 实验数据对比
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间的主要研究工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺旋分离器水流动特性的CFD模拟与PIV试验[J]. 徐保蕊,蒋明虎,赵立新,王月文,张晓光,邓鑫. 石油学报. 2018(02)
[2]长距离浆体管道输送系统工程设计标准及水锤研究[J]. 邹嘉. 中国标准化. 2017(20)
[3]我国“十三五”碳排放路径预测:结构与趋势[J]. 汤维祺,鲁政委. 环境经济研究. 2017(03)
[4]交通运输结构调整对碳排放的影响效应研究[J]. 柴建,邢丽敏,周友洪,魏宝来,汪寿阳. 运筹与管理. 2017(07)
[5]超临界雷诺数下旋转圆柱绕流的三维大涡[J]. 程友良,汪辉,赵洪嵩. 可再生能源. 2017(07)
[6]中外油气管道运输发展的差异及对策[J]. 胡耀蕾,胡德宁. 对外经贸实务. 2017(07)
[7]不同间距比下串列双圆柱绕流的可视化实验[J]. 周杰,邹帅,喜冠南. 机械设计与制造. 2017(07)
[8]典型紊流模型对于圆柱绕流模拟的适用性研究[J]. 武玉涛,任华堂,夏建新. 水力发电学报. 2017(02)
[9]我国交通运输部门重塑能源的潜力路径和实施效果[J]. 伊文婧,朱跃中,田智宇. 中国能源. 2017(01)
[10]习近平绿色发展理念的形成及内容[J]. 焦艳,李合亮. 中共天津市委党校学报. 2017(02)
博士论文
[1]水平轴圆管螺旋流水力特性及固粒悬浮机理试验研究[D]. 孙西欢.西安理工大学 2000
硕士论文
[1]不同导流条安放角管道车在管道中运移时的缝隙螺旋流流速特性研究[D]. 黄莹彬.太原理工大学 2017
[2]不同导流条长度管道车运移时的缝隙螺旋流流速特性研究[D]. 胡志毅.太原理工大学 2017
[3]基于FLUENT的埋地天然气管道泄漏数值模拟[D]. 任喆.哈尔滨理工大学 2016
[4]管道车在不同载荷量下平稳运移时的环隙水流速度特征研究[D]. 刘丹.太原理工大学 2016
[5]不同径长比管道车在平直管段运移时的环隙流速特性研究[D]. 齐佳佳.太原理工大学 2016
[6]长距离浆体管道输送中的沿程阻力研究[D]. 寇子超.昆明理工大学 2016
[7]平直管段下不同直径管道车运移时的缝隙流流速特性研究[D]. 井元昊.太原理工大学 2014
[8]长距离浆体管道输送网络化监控系统的设计与研究[D]. 刘媛媛.沈阳大学 2013
[9]偏心环空中气液两相螺旋流的应用研究[D]. 金卓.东北石油大学 2013
[10]交通运输能源效率及节能问题研究[D]. 赵莉.北京交通大学 2012
本文编号：3236467
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 课题的研究进展
1.2.1 管道水力输送研究进展
1.2.2 螺旋流研究进展
1.2.3 圆柱绕流研究进展
1.2.4 流体数值模拟研究进展
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 ANSYSCFD简介
2.1 ANSYSCFD简介
2.1.1 CFD简介
2.1.2 计算流体力学求解过程
2.2 ICEMCFD软件
2.2.1 ICEMCFD软件简介
2.2.2 ICEMCFD特点
2.2.3 ICEMCFD工作流程
2.3 FLUENT软件
第三章 模型试验设计
3.1 CAD建立模型
3.1.1 计算域选择
3.1.2 柱系模型建立
3.1.3 几何参数选择
3.1.4 测试断面及测点布置
3.2 ICEM几何修复
3.3 ICEMCFD网格划分
3.3.1 建立part
3.3.2 网格划分
3.3.3 网格拼装及局部网格优化
3.4 FLUENT计算
第四章 静止柱系平直管域内流速特性分析
4.1 平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.1.1 柱系上游流速特性分析
4.1.2 环隙区域流速特性分析
4.1.3 柱系下游流速特性分析
4.2 不同角度导流条平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.2.1 环隙区域流速特性分析
4.2.2 柱系下游流速特性分析
4.3 不同高度导流条平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.3.1 环隙区域流速特性分析
4.3.2 柱系下游流速特性分析
4.4 不同长度导流条平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.4.1 环隙区域流速特性分析
4.4.2 柱系下游流速特性分析
4.5 不同长度料筒平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.5.1 环隙区域流速特性分析
4.5.2 柱系下游流速特性分析
4.6 不同直径料筒平直管域内静止柱系螺旋流流速特性分析
4.6.1 环隙区域流速特性分析
4.6.2 柱系下游流速特性分析
第五章 物理试验验证
5.1 物理试验设计
5.1.1 试验系统
5.1.2 特征测点布置
5.2 实验数据对比
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间的主要研究工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺旋分离器水流动特性的CFD模拟与PIV试验[J]. 徐保蕊,蒋明虎,赵立新,王月文,张晓光,邓鑫. 石油学报. 2018(02)
[2]长距离浆体管道输送系统工程设计标准及水锤研究[J]. 邹嘉. 中国标准化. 2017(20)
[3]我国“十三五”碳排放路径预测:结构与趋势[J]. 汤维祺,鲁政委. 环境经济研究. 2017(03)
[4]交通运输结构调整对碳排放的影响效应研究[J]. 柴建,邢丽敏,周友洪,魏宝来,汪寿阳. 运筹与管理. 2017(07)
[5]超临界雷诺数下旋转圆柱绕流的三维大涡[J]. 程友良,汪辉,赵洪嵩. 可再生能源. 2017(07)
[6]中外油气管道运输发展的差异及对策[J]. 胡耀蕾,胡德宁. 对外经贸实务. 2017(07)
[7]不同间距比下串列双圆柱绕流的可视化实验[J]. 周杰,邹帅,喜冠南. 机械设计与制造. 2017(07)
[8]典型紊流模型对于圆柱绕流模拟的适用性研究[J]. 武玉涛,任华堂,夏建新. 水力发电学报. 2017(02)
[9]我国交通运输部门重塑能源的潜力路径和实施效果[J]. 伊文婧,朱跃中,田智宇. 中国能源. 2017(01)
[10]习近平绿色发展理念的形成及内容[J]. 焦艳,李合亮. 中共天津市委党校学报. 2017(02)
博士论文
[1]水平轴圆管螺旋流水力特性及固粒悬浮机理试验研究[D]. 孙西欢.西安理工大学 2000
硕士论文
[1]不同导流条安放角管道车在管道中运移时的缝隙螺旋流流速特性研究[D]. 黄莹彬.太原理工大学 2017
[2]不同导流条长度管道车运移时的缝隙螺旋流流速特性研究[D]. 胡志毅.太原理工大学 2017
[3]基于FLUENT的埋地天然气管道泄漏数值模拟[D]. 任喆.哈尔滨理工大学 2016
[4]管道车在不同载荷量下平稳运移时的环隙水流速度特征研究[D]. 刘丹.太原理工大学 2016
[5]不同径长比管道车在平直管段运移时的环隙流速特性研究[D]. 齐佳佳.太原理工大学 2016
[6]长距离浆体管道输送中的沿程阻力研究[D]. 寇子超.昆明理工大学 2016
[7]平直管段下不同直径管道车运移时的缝隙流流速特性研究[D]. 井元昊.太原理工大学 2014
[8]长距离浆体管道输送网络化监控系统的设计与研究[D]. 刘媛媛.沈阳大学 2013
[9]偏心环空中气液两相螺旋流的应用研究[D]. 金卓.东北石油大学 2013
[10]交通运输能源效率及节能问题研究[D]. 赵莉.北京交通大学 2012
本文编号：3236467
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3236467.html
