水流量标准装置蓄水箱仿真研究

发布时间：2018-04-25 01:02

  本文选题：水流量标准装置 + 蓄水箱　； 参考：《天津大学》2016年硕士论文

【摘要】：蓄水箱是水流量标准装置的重要组成部件。优化蓄水箱的结构,能有效提高流量标准装置的技术指标。根据相同的性能指标,优化设计出更简单、体积更小、成本更低的水箱结构,对提高水流量标准装置的技术水平和工业应用价值具有重要意义。本文从蓄水箱水流作用原理出发,分析了水箱内部气泡产生的原因。分析蓄水箱内部漩涡的产生机理与类型,解释气泡对流量装置的不利影响,得出了蓄水箱优化设计目标。对蓄水箱气液两相流仿真方法进行研究。二维和三维仿真研究中,通过调整压力出口的静压实现水泵抽吸作用的模拟;采用VOF模型,得出了不同水箱内部结构情况下的气液两相流动状态。稳态和非稳态仿真结果的对比分析表明,非稳态仿真方法能够模拟出气泡在水箱内部的流动形态。通过实验,对水箱内部气泡的运动和分布状态进行观测。并与模型仿真结果进行对比,验证了水箱内部气泡运动非稳态仿真方法的正确性。提出了通过仿真优化蓄水箱结构的方法。利用此方法对水箱外形尺寸、内部挡板和孔板结构、出口形状等提出优化方案,进行优化设计,并获得了优化结构。
[Abstract]:Water storage tank is an important component of water flow standard device. Optimizing the structure of the storage tank can effectively improve the technical index of the flow standard device. According to the same performance index, it is of great significance to optimize and design the water tank structure with simpler, smaller volume and lower cost to improve the technical level and industrial application value of the water flow standard device. Based on the principle of water flow in water storage tank, the causes of bubbles in water tank are analyzed in this paper. The formation mechanism and type of swirl inside the storage tank are analyzed, the adverse effect of bubble on the flow device is explained, and the optimum design goal of the storage tank is obtained. The simulation method of gas-liquid two-phase flow in water storage tank is studied. In the two-dimensional and three-dimensional simulation, the pump suction is simulated by adjusting the static pressure of the pressure outlet, and the gas-liquid two-phase flow state under different water tank structure is obtained by using the VOF model. The comparison and analysis of steady and unsteady simulation results show that the unsteady simulation method can simulate the flow pattern of bubbles in the tank. The movement and distribution of bubbles in water tank were observed by experiments. Compared with the simulation results, the unsteady simulation method of bubble motion in water tank is verified. The method of optimizing the structure of water storage tank by simulation is put forward. This method is used to optimize the size of water tank, the structure of internal baffle and orifice, the shape of outlet, etc., and the optimized structure is obtained.
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH814

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本文编号：1799042