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摘要：氣動(dòng)管道傳輸系統(tǒng)作為一種新興的運(yùn)輸方式，常用于煤粉、石油、天然氣等流體以及非流體的運(yùn)輸。而彎管作為管道的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)、材料等極大地影響了管道的使用壽命。本課題通過(guò)對(duì)彎曲長(zhǎng)度一定的彎管在不同管徑、不同彎曲角度下流場(chǎng)的分析，研究入口和出口之間的壓力和速度的變化。利用伯努利方程對(duì)于彎管出口處的壓力損失和速度變化關(guān)系做出預(yù)測(cè)，并理論計(jì)算得到出口處的壓力損失，使用Fluent對(duì)彎管的壓力和速度分布進(jìn)行仿真模擬和數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明：管徑一定時(shí)，彎曲角度越小，彎管出口處的壓力損失越小，并且彎管內(nèi)壁所受應(yīng)力大于彎管外壁所受應(yīng)力；同一彎曲角度下，壓力損失隨管徑的增大而減小，入口和出口之間的速度變化并不明顯，管壁內(nèi)側(cè)速度比管壁外側(cè)的大；在壓力損失隨角度增加而增加的情況下，彎曲角度為90°的管道的速度增加相對(duì)較大；在質(zhì)量流量相同時(shí)，90°彎管出口處的壓力損失隨管徑的增大而減小，速度增量隨管徑的增大而減??；在管徑一定時(shí)，入口質(zhì)量流量越大，出口處壓力損失越大，速度增量越大。
關(guān)鍵詞：彎管；流場(chǎng)仿真；數(shù)值模擬；速度分布；壓力分布
目錄 摘要 ABSTRACT 第一章 緒 論-1 1.1課題研究背景-1 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)-2 1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀-2 1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀-3 1.2.3國(guó)內(nèi)外研究的發(fā)展趨勢(shì)-4 1.3研究的內(nèi)容及目的-5 1.4課題研究的意義和價(jià)值-5 第二章 彎管的流體力學(xué)分析-6 2.1流體的力學(xué)模型-6 2.2彎管材料的選擇-6 2.3彎管尺寸的選擇-7 2.4彎管流體力學(xué)分析-7 2.5本章小結(jié)-9 第三章 彎管的流場(chǎng)模擬-10 3.1 Workbench及Fluent簡(jiǎn)介-10 3.1.1 Workbench簡(jiǎn)介-10 3.1.2 Fluent簡(jiǎn)介-10 3.2模型繪制-11 3.3 網(wǎng)格劃分與網(wǎng)格驗(yàn)證-15 3.3.1網(wǎng)格劃分-15 3.3.2網(wǎng)格質(zhì)量驗(yàn)證-16 3.4邊界條件和物理模型-17 3.4.1彎管的邊界條件設(shè)定-17 3.4.2彎管流場(chǎng)的物理模型-18 3.4.3其他條件設(shè)定-19 3.5本章小結(jié)-21 第四章 計(jì)算結(jié)果與分析-22 4.1彎管的彎曲角度及管徑對(duì)壓力的影響-22 4.2彎管的彎曲半徑及管徑對(duì)速度的影響-26 4.3流量對(duì)不同管徑下90°彎管的壓力降的影響-30 4.4流量對(duì)不同管徑下90°彎管的速度降的影響-32 4.5彎曲度對(duì)不同管徑下90°彎管的壓力降的影響-35 4.6本章小結(jié)-36 第五章 結(jié)論與展望-37 5.1結(jié)論-37 5.2展望-37 參考文獻(xiàn)-38 致 謝-40 |
