精密离心机流场数值仿真与整流罩形状优化

发布时间：2019-09-23 12:53

【摘要】：精密离心机是一种典型的高精度惯性仪表校准装置,其精度和误差影响着惯性仪表的精度和误差。为了提高精密离心机的校准精度,必须考虑机箱内部空气流场、流-固耦合等作用对其精度的影响,并通过整流罩优化降低流场对其精度影响。本论文以精密离心机为研究对象,结合项目合作方对项目相关要求,以及国内外相关研究状况,开展以下内容研究:(1)研究不可压缩气体流场数值计算理论,结合离心机模型,总结一套适用于离心机流场数值仿真的方法。对离心机流场数值模拟过程中湍流模型选择、近壁面处理方法、旋转流场处理方法等技术细节做了详细和全面研究。(2)验证离心机流场数值仿真方法正确性。对比已经投入使用的10-5精密离心机流场仿真结果和实验测试结果,验证仿真方法的正确性;运用数值仿真方法研究离心机旋转速度、机箱相关特征对求解结果的影响;利用精密离心机流场数值计算法对10-6离心机流场进行数值模拟。(3)精密离心机流-固耦合仿真分析方法研究。对离心机加速度误差模型进行理论推导,结合流-固耦合仿真结果,对其进行误差分析,为离心机精度预估和误差补偿提供参考。(4)研究三维平动流场中钝体整流方案。通过对整流形状进行灵敏度分析,并以降低平均风阻和脉动风阻为优化目标,得到了一套较为通用的钝体整流方案,为离心机整流罩形状优化提供了基础。(5)研究精密离心机整流罩形状优化方案。通过对离心机进行斜坡整流、半圆柱整流、斜圆柱整流、斜坡变截面倒圆角整流、圆锥倒圆角整流等五种整流方案的研究和对比,得到最终整流罩设计方案。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN96

【参考文献】