管道空化清洗器非定常流场特性及流固耦合研究

发布时间：2024-03-25 03:59

　　空化水射流清洗技术在管道清洗中得到广泛应用,具有工作压力低、适应性强、环保和适合在线清洗等优点,在环保政策日益严格的今天,已经成为一种重要的管道清洗方法。空化水射流管道清洗技术的核心在于管道清洗器的空化能力,以往的研究主要集中在清洗器的定常流场特性方面,由于空化现象的不稳定性,定常分析并不能准确地说明清洗器的流场特性和空化性能。此外清洗器由于自身结构会在压力作用下发生弹性变形并对流场造成影响,为分析清洗器变形对流场的影响,对清洗器进行双向流固耦合分析。本文研究内容如下:(1)建立清洗器的二维简化对称流场模型并进行数值模拟,对入口压力1MPa时清洗器流场非定常空化特性进行研究。研究结果表明:在入口压力1MPa时,清洗器流场空化结构存在周期性变化,周期为14ms,其变化过程可分为空化初生、发展以及收缩三个阶段。在空化发展阶段,高强度空化区域大小基本保持不变,下游的空穴形态随时间变化。在清洗器流场中部近壁面位置由于水流径向流动速度突变形成局部高压区并使该处的含气量发生波动,该高压区位置在一个空化周期内随时间不断发生变化。在清洗器流场区域和下游流场位置存在两个漩涡,前者是由于回射流后者是因为流...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３不同空化阶段的空泡形态??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ?ｓｔａｇｅｓ??

?管道空化清洗器非定常流场特性及流固耦合研宄???随之增长，当绕流物体被空化区完全包裹在内时，就形成了超空化［１６］。超空化会极大??降低绕流物体的流动阻力，被应用于水下航行体的减阻。??圓?懸漏??（ａ）空化初生?（ｂ）片空化??（Ｃ）云空化?（ｄ）超空化??图１．３不同空化阶....

图２．１管道空化清洗器三维模型??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?３Ｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ?ｐｉｐｅ?ｃｌｅａｎｅｒ??

?管道空化清洗器非定常流场特性及流固耦合研究???（２．５）??２．１．２湍流模型??本章采用ＲＮＧ?ｋ揣流模型进行模拟，ＲＮＧ?ｋ模型与标准ｋ不同之处在于它通??过对湍流粘度的修订，将平均流动中的旋流流动和旋转考虑在内，除此之外，ＲＮＧｈｅ??模型内的产生项不只是和流动的情况相....

图２．１所示，是由具有一定尺寸间隙、内外两层交错放置的??

?大连海事大学专业学位硕士学位论文???

图２，３空电结构的演化过程??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ??．’?Ｉ?■＇?ｒ?＇?ｆ‘?：：．??

?大连海事大学专业学位硕士学位论文???汽相体积分数??０?０．１?０．２?０．３?０．４?０．５?０＾６?０．７?０．８?０．９?１??ｒｍｉ＾ｍ??（ａ）＾〇?（ｂ）ｆ＝＾＋２ｍｓ??『■ｒ漏??（ｃ）／＝ｒ〇＋４ｍｓ?，！?ｊ?（ｄ）／＝／〇＋６ｍｓ??（ｅ）ｒ＝ｒ〇＋８ｍ....

本文编号：3938504