一、气垫防磨叶栅内固体颗粒运动特性的数值模拟(论文文献综述)
覃海波[1](2019)在《超临界汽轮机阀控方案优化研究》文中进行了进一步梳理电网容量不断增大以及电力结构变化促使火电机组参与电网调峰的频率和深度不断增加。当机组参与电网调峰时,其负荷的改变会加重调节级叶片的固体颗粒冲蚀(SPE)。当机组采用定压运行喷嘴调节时,在部分负荷下调节级会因进汽不均而产生不平衡汽流力。超临界机组作为当前火力发电的主力机组,由于其蒸汽参数更高,所以其固体颗粒冲蚀与不平衡汽流力将更加严重。而对于超临界机组,其调节级配汽方式将直接影响不平衡汽流力。并且不同的配汽方式下蒸汽的流动状态不同,会导致叶片的固体颗粒冲蚀发生改变。因此探索一种最优的阀控方案来降低调节级叶片冲蚀率与不平衡汽流力将具有重要的工程实际意义。本文以贵州地区一台660MW超临界汽轮机作为研究对象,对机组在复合滑压运行和定压运行两种方式下进行研究。根据制造厂推荐的调节级阀控模式组合出11种阀控方案。取100%、95%、90%、75%、50%、30%、25%以及20%负荷八个工况点,计算出各个工况点在不同阀控方案下的调节级损失,并采用数值模拟方法研究各个工况点在不同阀控方案下调节级冲蚀特性与不平衡汽流力。然后综合考虑冲蚀率、不平衡汽流力以及调节级损失三个方面的影响,提出基于此三方面的阀门优化方案。根据特定机组调节级叶片材料以及其工作环境对冲蚀模型中的某些待定系数与指数进行了修正。通过仿真计算结果发现汽轮机调节级的固体颗粒侵蚀主要发生在动叶部分。阀控方案对负荷为75%-90%以及20%-25%之间时的冲蚀率的影响较大,对于50%负荷阶段的冲蚀率影响较小。在高负荷阶段,对角配方案下不平衡汽流力较小,并且不同的对角配汽方案对不平衡汽流力的影响较大,相邻配汽阀控方案对不平衡汽流力的影响较小,而低负荷阶段相反。最后综合考虑固体颗粒冲蚀、不平衡汽流力和调节级损失三个方面的影响,提出了协同优化方案。
轩闪闪[2](2017)在《轮胎磨损颗粒物散射路径解析建模研究》文中研究说明轮胎磨损颗粒物是轮胎胎面与路面接触摩擦发生磨损时产生的,会对环境和人的身体健康产生严重的影响,因而其运动规律的研究对其捕集具有重要的理论意义。本文基于解析方法建立轮胎磨损颗粒物的二维散射模型,分析了各种因素对磨损颗粒物运动的影响规律。首先,考虑了轮胎前进及轮胎转动形成的气流场的综合作用,基于拉格朗日(Lagrangian)解析方法建立单一球形磨损颗粒物的运动模型,运用布拉修斯(Blasius)相似性解法求解轮胎表面边界层速度场分布,采用龙格-库塔(Runge-Kutta)法求解单一磨损颗粒物在多流场中的运动轨迹,并运用控制变量法讨论了不同车速下磨损颗粒物与覆盖件碰撞的位置分布。其次,实施了磨损颗粒物与覆盖件碰撞的实验。利用轮胎转动实验台等实验设备采集了不同速度和接地印迹长度下的轮胎磨损颗粒物,采用VH-Z100UR型光学显微镜观察收集膜每个区域粘附颗粒粒度的分布情况并分析实验数据,通过将实验结果与计算结果进行对比,验证了理论模型的正确性。第三,分析了轮胎结构参数(轮胎半径、轮胎与覆盖件之间的距离)、汽车行驶工况(轮胎滑移率、汽车行驶速度、轮胎接地印迹长度)以及磨损颗粒物在运动过程中的作用力等因素对磨损颗粒物运动的影响。最后,设计五因素三水平具有交互作用的正交试验研究各因素对磨损颗粒物运动的影响规律和影响程度。通过极差分析、方差分析以及因素水平与指标趋势图得到了各种因素对轮胎磨损颗粒物的影响程度和影响规律。本文提出了一种轮胎磨损颗粒物散射路径的建模方法,将有助于阐述轮胎磨损颗粒物运动过程中与各有关物理参量之间的数学物理关系。研究成果可为今后在轮胎覆盖件上设计磨损颗粒物捕集装置提供一种可供借鉴的理论依据。
李永成[3](2017)在《火电厂排粉机叶轮的防磨技术与节能分析》文中提出在中储式制粉系统的燃煤电站中,排粉机叶轮的磨损问题是机组运行中遇到的一大难题,严重影响机组安全和经济运行,研究其磨损失效的机理和采用熔覆耐磨涂层表面技术对其进行有效的防护是目前研究的热点。论文分析了排粉机叶轮磨损机理,并在高耐磨等离子熔覆金属陶瓷技术制备的叶轮上制取熔覆层试样。对熔覆层进行了显微组织分析、显微硬度测试及湿沙磨粒磨损等试验检测。结果表明,金属陶瓷熔覆层硬度高达1500HV,是基材16Mn钢的78倍,耐磨粒磨损性能为叶轮材质的69倍,熔覆层的磨损行为属于塑性磨损和脆性磨损,并以塑性磨损为主,具有良好的抗磨粒磨损特性。经实际运行,具备较强的耐磨特性和巨大的节能潜力。
周君辉[4](2017)在《进气流道粒子磨蚀和涡轮叶片粒子沉积特性及其影响》文中研究说明当燃气涡轮发动机在含砂尘或污染严重的大气环境中工作时,外部微细颗粒的侵入不仅极易在进气流道粒子分离器中形成磨蚀现象,降低粒子分离器分离效率,而且很小粒径的粒子难以被分离而进入发动机流道,在涡轮叶片冷却结构中形成沉积堵塞,由此引发涡轮叶片冷却特性的变化,对涡轮叶片冷却结构的可靠性将构成严重的影响。本文以此为研究背景,构建燃气涡轮发动机中的气固两相流动以及粒子磨蚀和沉积模型,通过数值计算方法对进气道粒子分离器中粒子的磨蚀特性以及涡轮叶片上的粒子沉积特性进行了数值研究,同时对涡轮叶片气膜孔堵塞对冷却性能的影响进行了实验和数值研究。本文研究内容主要包括五个部分:(1)粒子分离器流道壁面的颗粒磨蚀特性以进气道惯性粒子分离器为研究对象,开展了二维数值模拟研究。采用不可压缩雷诺时均Navier-Stokes方程和Eulerian-Lagrangian方法求解气-固两相流动,采用经验的粒子磨蚀模型并自编用户自定义程序模块集成于FLUENT计算软件,预测壁面的粒子磨蚀速率。在该磨蚀模型中,考虑了粒子对壁面的切向磨削和法向撞击变形机制。研究表明,在惯性粒子分离器中,粒子对壁面的切向磨削是主导机制。最严重的壁面磨蚀区域出现在内侧壁驼峰的上游侧以及对应于内壁驼峰的外侧壁面处。随着进气速度的增加,壁面磨蚀更为严重;与零攻角进气相比,正的进气攻角使得内壁驼峰上游侧的磨蚀区变宽、外侧壁面的磨蚀速率增大,而负的进气攻角则使得内侧壁和外侧壁面的磨蚀速率均增大。(2)涡轮叶片表面的粒子沉积特性以涡轮导向器为研究对象,开展了二维数值模拟研究,获得了稀相粒子在二维叶栅通道内的运动轨迹以及沉积规律,重点研究了粒子粒径和进气角对叶片表面粒子沉积特性的影响。基于EI-Batsh沉积模型,编制了相应的粒子沉积计算模块集成在FLUENT软件中,预测壁面的粒子沉积率,并利用相关实验数据对本文计算方法进行了验证。研究结果表明,d<1μm粒子主要沉积于压力面中部和尾缘,前缘沉积较少;随着粒径逐渐增大,压力面前缘的沉积逐渐增多,d=3μm与d=5μm粒子沉积主要分布在压力面前缘和尾缘。气流进气角度对粒子沉积分布具有重要影响。(3)涡轮叶片典型冷却结构中的粒子沉积特性针对涡轮叶片冷却结构的特点,提取出气膜孔壁、有无气膜出流的肋壁通道以及冲击-气膜双层壁等若干模型进行数值模拟研究。对于气膜孔壁,重点研究了粒子粒径和气膜射流吹风比对于粒子沉积特性的影响规律,研究表明,对于圆形气膜孔,粒子的主要沉积区位于气膜孔出口上游以及相邻气膜孔之间,这是由于气膜出流卵形涡的卷吸作用所致,相对常规的圆形气膜孔,收敛缝形气膜孔壁的粒子沉积有所减弱;对于肋壁通道,分析了不同粒径粒子在肋壁表面和肋表面上的碰撞角度与碰撞法向速度分布,以及不同粒径粒子在通道内的沉积特征,研究结果表明,肋壁表面上易形成沉积的区域为首排肋上游区域,肋的迎风面为肋表面最易发生沉积的区域,同时也分析了气膜孔与肋的相对位置关系对气膜孔附近以及气膜孔内部的粒子运动以及沉积特性影响规律;对于冲击-气膜双层壁,重点研究了粒子粒径、气膜孔与冲击孔的相对位置对粒子运动与粒子沉积特性影响规律,研究表明,在冲击-气膜双层壁冷却结构中,冲击壁的存在可以有效减弱气膜孔内的粒子沉积。(4)涡轮叶片气膜孔局部堵塞效应以特定叶型的涡轮叶片为研究对象,针对简化的堵塞物结构,通过实验研究了典型的气膜孔内局部堵塞在涡轮叶片压力面和吸力面上对气膜冷却效率的影响机制,着重研究了堵塞位置、堵塞比和吹风比对叶片表面的气膜冷却效率的影响规律,同时利用数值模拟方法揭示了气膜孔内局部堵塞的影响机制。研究表明,气膜孔内局部堵塞改变了气膜孔内的冷却气流流动,影响冷却射流与主流之间的相互作用,其影响规律与堵塞位置、堵塞比和吹风比密切关联。一般地,气膜孔前缘-进口堵塞对气膜冷却效率的影响最小,气膜孔前缘-出口堵塞在堵塞比小于0.5时有可能增强气膜冷却效率,其它位置处的堵塞则恶化了气膜冷却效率,尤其是在侧边-出口处的局部堵塞,气膜孔内局部堵塞的影响在大吹风比下更为显着。(5)典型工作参数下的涡轮叶片粒子沉积和局部堵塞效应运用数值模拟方法研究了气膜孔局部堵塞对叶片前缘和压力面上射流冲击-扰流柱-气膜结构综合冷却效率的影响,研究结果表明,无论是气膜孔内无堵塞还是存在局部堵塞情形,随着吹风比增大,综合冷却效率均呈现逐渐增大的趋势;在低的吹风比下,气膜孔出口-尾缘局部堵塞的综合冷却效率略低于无堵塞气膜孔,而在气膜孔进口-前缘和气膜孔出口-前缘的局部堵塞则导致综合冷却效率有较为显着的下降;在高吹风比下,位于气膜孔出口-前缘的局部堵塞能够抑制气膜射流与主流相互作用所形成的卵形涡,从而可以起到微弱地提升综合冷却效率的作用,气膜孔出口-尾缘以及气膜孔进口-前缘的局部堵塞则导致综合冷却效率有所降低;堵塞比对壁面沿程综合冷却效率的影响呈现非单调的变化趋势,这是由于冲击-扰流柱-气膜整体式冷却结构的冷却效果取决于内部强化传热和外部气膜防护的多重作用机制。
杨志刚[5](2015)在《环保除尘风机叶轮磨损分析及改造研究》文中研究表明离心风机在钢铁行业中被普遍用于含尘气体的输送和排放,是控制空气污染物排放的重要核心设备,长期在环境恶劣的工况条件下使用,固体颗粒在运动中与叶轮不可避免地发生摩擦、碰撞、反弹、磨损及沉积问题,从而影响风机的动平衡且危及其可靠性和使用寿命。本文在研究大量文献的基础上,总结了风机叶轮磨损问题的研究现状,分析了风机叶轮的磨损机理,阐述了叶片磨损的影响因素和风机叶轮的防护方法。分析了离心风机的失效特点和失效机理,研究了离心风机内部气固两相流的理论基础,包括流体力学基本方程和叶片磨损机理;研究了离心风机的防磨措施。介绍了烧结除尘风机,探讨了磨损率与寿命,分析了影响风机磨损的主要因素,提出了风机防磨措施。研究了烧结除尘风机的叶片改造,分析了叶轮振动的原因,提出了叶轮改造措施,包括控制负压、选择合适的叶片类型、合适的耐磨材料以及合适的转速;对叶轮改型进行了理论计算,并对使用效果进行了分析。
裴小萌[6](2015)在《轴流压气机气固两相流及磨损特性数值研究》文中进行了进一步梳理燃气轮机在多尘环境中运行往往引起发动机组件的磨损,进而导致运行工况恶化,对于压气机而言更为明显和严重。这一现象是由环境中沙尘等固体颗粒经由压气机进入燃机,并与叶片等壁面发生连续性的碰撞引起的。为了详尽深入地了解自固体颗粒入射至压气机性能衰退的气固两相流作用机理,在对文献中肘形管道磨损特性的求解与验证的基础上,采用ANSYS CFX软件完成了四级轴流压气机气固两相流和磨损特性的数值研究。本文开展的数值研究内容包括:1、以史为鉴,在阅读大量国内外文献的基础上,详细地归纳了压气机气固两相流和磨损领域的研究重点和难点、计算流体动力学(CFD)求解技术以及气固两相流与磨损经验关系式,以此作为课题充实的理论支撑。2、以文献中肘管模型为依托,将其特定位置处的磨损量大小与实验结果进行对比,验证了本文所采用稀疏气固两相流和磨损CFD求解技术的正确性,进而作为轴流压气机研究的基础;通过用户自定义方程(UDF)的嵌入,实现了CFX软件肘管磨损问题预测的二次开发。3、定义了轴流压气机研究的基本变量,验证了压气机无固体颗粒入射时数值计算方法的正确性;计算分析了单相流流动特性,获得了其运行时的特性曲线和流场分布;得到的数值结果也是后续章节中四级压气机气固两相流、颗粒轨迹等运动规律以及磨损特性研究的基础。4、在肘管气固两相流和磨损特性以及压气机单相流场验证的基础上,研究了四级轴流压气机气固两相流和磨损特性。探究得到了在多尘环境运行时,固体颗粒对压气机叶片、轮缘和轮毂磨损作用的严重程度以及位置分布;进而分析了不同参数(颗粒直径、颗粒入射浓度和压气机转速)条件下压气机叶片、轮缘以及轮毂等部位磨损程度的变化规律;最后,基于位置差异性的磨损分布情况预测了压气机叶片粗糙度及叶顶间隙对其性能的影响。
朱先俊[7](2012)在《含尘离心风机叶片磨损机理与减磨途径的研究》文中研究指明气固两相流离心风机广泛应用于气力输送、煤粉燃烧、环保除尘、航空、航天等各种工况。当含有固体颗粒的气体作为工作介质通过叶轮时,固体颗粒在运动中不可避免地与叶轮发生碰撞、摩擦、反弹、磨损及沉积等问题,从而影响叶轮的动平衡且危及其可靠性和使用寿命。同时气流中的颗粒会与风机叶片表面发生碰撞产生冲蚀,导致叶片磨损失效。根据我国风机行业协会统计,输送气固两相混合物的风机约占年产量40%,因此研究气固两相流风机磨损问题具有重要的应用价值和现实意义。论文首先阐述了气固两相流离心风机叶片磨损机理,然后介绍了目前国内外在离心风机被动防磨和主动防磨方面的相关研究进展和最新研究方法。本文利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、涂镀层测厚仪等分析检测手段,通过磨损模拟试验和耐磨性能对比试验,系统研究了含尘离心风机的结构设计、叶片材料选择、微弧氧化工艺优化对叶片磨损行为和叶轮使用寿命的影响,探讨了含尘离心风机叶片的磨损机理与减磨途径,获得了以下具有创新性的研究结果:(1)通过对离心风机结构的综合创新设计,在叶轮高速旋转时产生气体旋流场,通过这个气体旋流场完成能量传递,使大部分的流体不经过叶轮,达到减少能量损失以及固体颗粒对叶轮的碰撞、摩擦、磨损,提高叶轮寿命的目的。试验结果表明新型离心风机叶片上试样的耐磨性约为传统风机的4倍。(2)通过优选匹配合适的叶片材料和简单的热处理工艺替代现常用的低碳结构钢,以实现提高性能、减少磨损或降低成本的目的。试验结果表明可采用经淬火+回火处理的40Cr钢和45钢来替代现在叶片材料常用的Q235(A3钢)和Q345(16Mn钢),可增加叶片的耐磨性,提高叶轮使用寿命。(3)以4A01型铝合金为研究对象,通过微弧氧化工艺在铝合金叶片上形成一层致密均匀的陶瓷层,达到提高叶片耐磨、耐蚀性,延长叶轮使用寿命的目的。研究了不同浓度的电解液对起弧电压、陶瓷膜厚度、表面形貌、相组成、耐磨性能的影响,试验结果表明:电解液为主成膜剂]Na2SiO3+添加剂KOH+性能改善剂H3B03+稳定剂甘油,且Na2SiO3浓度为12g/L左右时,陶瓷膜的耐磨性最好。研究了电压、电流密度对陶瓷膜层厚度、表面形貌、相组成、耐磨性能的影响,试验结果表明:正向电压在450V左右,正向电流密度在12A/dm2左右时,陶瓷膜的耐磨性最好。
孔圆[8](2012)在《CFB锅炉炉内流化与防磨的数值模拟与实验研究》文中研究说明循环流化床燃烧技术是近几十年来发展起来的一种高效、低污染清洁燃烧技术,在国内外得到了迅速发展和商业推广。但由于循环流化床炉膛内复杂的气固两相流动,迄今为止,无论是学术理论还是工程实际,对于这种流动模型的研究仍然不够完善,与此同时,磨损作为影响循环流化床优势发挥的一个最重要的因素,也是亟需解决的一个难点。因此,针对循环流化床存在的如上问题展开研究,对于指导循环流化床的设计,以及在其运行时给出合理化的建议,具有重要意义。本文通过数值模拟与实验研究相结合的方法,研究了传统型炉膛结构和一种改进型炉膛结构的流体动力特性,并对炉内空隙率分布,炉内气固两相的速度分布、炉内压力分布和床层阻力特性等进行了深入的分析与对比,分析结果表明,改进型炉膛结构在空隙率分布和颗粒速度分布,尤其是径向方向,有着很好的改善效果,可以增加炉内固体颗粒的流化均匀性,从而使炉内燃烧更加稳定,床温更加均匀,也可避免局部漏渣、床层结焦等不良后果的发生。根据对炉内流体动力特性的分析,本文提出了一种新的防磨结构,研究了不同炉膛结构对炉膛内气固两相的流化状态的影响,并对比了不同炉膛结构下的相对磨损量。结果表明,不同的炉膛结构对炉内气固两相的流动影响很大,通过衡量相对磨损量的速度的三次方公式,可以清晰地看到改进型炉膛防磨效果的改善。模拟结果可以为大型循环流化床锅炉的设计和运行提供理论参考。
周国义,王为清,李忠根[9](2011)在《涡轮增压机组燃气轮机内气固两相流的数值模拟》文中提出基于欧拉-拉格朗日基本思想,将烟气看成连续相,将颗粒视为离散相,采用气固双向耦合和颗粒随机轨道模型,对某船用增压锅炉燃气轮机内气-固两相流动进行了数值模拟,并重点分析了不同直径固体颗粒在叶栅通道中的运动轨迹分布特点。数值模拟结果可为该型涡轮叶片的气动特性优化设计以及有效防磨措施的制定提供理论参考,以减轻固体粒子对叶片的侵蚀。
王顺森,毛靖儒,丰镇平,张俊杰,徐亚涛[10](2011)在《高参数汽轮机喷嘴防治颗粒冲蚀技术研究》文中指出通过试验和数值模拟系统研究了高参数汽轮机调节级喷嘴抗固体颗粒冲蚀及其高效全寿命周期机制,首次提出进汽流道结构优化是延长喷嘴组冲蚀寿命的最主要途径。在喷嘴选型和优化时推荐特征参数G大于且远离0.3的喷嘴和后加载型线,采用带局部加厚的端壁收缩和满足强度的缩小喷嘴。另外,提出以初始缺口作为喷嘴高效做功功能失效的准则,并依据调节阀蒸汽流量和调节级后压力随服役时间的变化趋势来监控喷嘴的冲蚀状态。这些结果对确保高参数机组全寿命周期高效率运行具有重要指导意义。
二、气垫防磨叶栅内固体颗粒运动特性的数值模拟(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、气垫防磨叶栅内固体颗粒运动特性的数值模拟(论文提纲范文)
(1)超临界汽轮机阀控方案优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及研究路线 |
第二章 特定超临界机组阀控方案设计 |
2.1 汽轮机变负荷运行方式 |
2.1.1 定压运行 |
2.1.2 滑压运行 |
2.1.3 复合滑压运行 |
2.2 汽轮机调节级阀控方式 |
2.3 调节级阀控方案设计 |
2.3.1 定-滑-定运行方式下阀控方案 |
2.3.2 定压运行方式下阀控方案 |
2.4 本章小结 |
第三章 数学模型与几何模型构建 |
3.1 汽相流体的数学模型 |
3.1.1 基本控制方程 |
3.1.2 湍流模型 |
3.1.3 离散方法 |
3.2 固体颗粒冲蚀模型 |
3.2.1 模型验证 |
3.3 不平衡汽流力计算模型 |
3.4 调节级损失计算 |
3.5 调节级叶片几何模型 |
3.6 网格划分与敏感性分析 |
3.7 边界条件 |
3.8 本章小结 |
第四章 SPE、不平衡汽流力及调节级损失影响研究 |
4.1 调节级内蒸汽与颗粒流动特性分析 |
4.1.1 蒸汽流动特性分析 |
4.1.2 固体颗粒流动特性分析 |
4.2 固体颗粒冲蚀特性研究 |
4.2.1 不同负荷下调节级冲蚀特性 |
4.2.2 阀控方案对冲蚀特性的影响 |
4.3 调节级不平衡汽流力特性分析 |
4.3.1 不同负荷下调节级不平衡汽流力 |
4.3.2 阀控方案对不平衡汽流力的影响 |
4.4 调节级损失分析 |
4.5 阀控方案优化 |
4.5.1 定-滑-定运行方式下阀控方案优化 |
4.5.2 定压运行方式下阀控方案优化 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)轮胎磨损颗粒物散射路径解析建模研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
1.2.1 国内外对磨屑的研究动态 |
1.2.2 国内外对颗粒物运动规律的研究 |
1.2.3 国内外对磨损颗粒物的研究 |
1.2.4 小结 |
1.3 本课题拟采用的研究方法和技术路线 |
2 轮胎磨损颗粒物散射模型 |
2.1 二维散射模型建立方法 |
2.2 轮胎-覆盖件-磨损颗粒物物理模型 |
2.3 磨损颗粒物散射路径解析建模 |
2.4 磨损颗粒物运动阶段分析 |
2.4.1 边界层原理 |
2.4.2 运动阶段划分 |
2.4.3 磨损颗粒物在流场中的受力分析 |
2.5 流场速度分布解析 |
2.5.1 轮胎滚动形成气流的速度场分布 |
2.5.2 边界层中气流场的速度分布 |
2.6 磨损颗粒物运动轨迹分析 |
2.6.1 磨损颗粒物散射初速度确定 |
2.6.2 磨损颗粒物运动参数选择 |
2.6.3 磨损颗粒物运动轨迹分析 |
2.7 本章小结 |
3 磨损颗粒物与覆盖件碰撞的实验 |
3.1 试验目的和试验内容 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 试验原理 |
3.2.2 试验装置介绍 |
3.3 实验过程 |
3.3.1 设备调试与校验 |
3.3.2 实验具体操作 |
3.4 实验结果分析 |
3.4.1 不同车速下磨损颗粒物粒度分布 |
3.4.2 不同接地印迹下磨损颗粒物粒度分布 |
3.5 试验误差分析 |
3.6 本章小结 |
4 影响磨损颗粒物运动的因素分析 |
4.1 各因素对磨损颗粒物运动的影响 |
4.1.1 车速v对磨损颗粒物运动轨迹的影响 |
4.1.2 接地印迹半长度a对磨损颗粒物运动的影响 |
4.1.3 轮胎滑移率s对磨损颗粒物运动的影响 |
4.1.4 轮胎与覆盖件之间的距离L对磨损颗粒物运动的影响 |
4.1.5 轮胎半径R对磨损颗粒物运动的影响 |
4.2 作用力对磨损颗粒物运动的影响 |
4.2.1 汽车前进气流对磨损颗粒物运动的影响 |
4.2.2 轮胎滚动气流对磨损颗粒物运动的影响 |
4.2.3 流场速度梯度对磨损颗粒物运动的影响 |
4.2.4 重力和浮力对磨损颗粒物运动的影响 |
4.3 本章小结 |
5 因素的交互作用对磨损颗粒物运动的影响 |
5.1 正交试验设计 |
5.1.1 考虑交互作用的正交试验设计 |
5.1.2 交互作用正交试验方案的设计 |
5.2 正交试验结果分析 |
5.2.1 极差分析法 |
5.2.2 方差分析法 |
5.2.3 因素水平与指标趋势图 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
在学研究成果 |
致谢 |
(3)火电厂排粉机叶轮的防磨技术与节能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题提出的背景及研究意义 |
1.2 国内外排粉机磨损研究进展 |
1.2.1 排粉机磨损的原因研究 |
1.2.2 排粉机防磨措施的研究 |
1.3 论文的主要内容 |
第二章 排粉机磨损机理研究 |
2.1 磨损的分类 |
2.2 冲蚀磨损理论 |
2.2.1 塑性材料的冲蚀理论 |
2.2.2 脆性材料的冲蚀理论 |
2.3 影响气固流体冲蚀磨损的因素 |
2.3.1 固体颗粒特性的影响 |
2.3.2 冲击角的影响 |
2.3.3 冲击速度的影响 |
2.3.4 冲蚀时间的影响 |
2.3.5 环境温度的影响 |
2.3.6 靶材和固体颗粒硬度的影响 |
2.3.7 受冲蚀材料的组织及表面加工状态的影响 |
2.4 排粉机叶轮磨损机理分析 |
2.4.1 排粉机结构简介 |
2.4.2 排粉机叶轮磨损部位分析 |
2.4.3 排粉机叶轮磨损机理 |
2.5 本章小结 |
第三章 排粉机叶轮熔覆金属陶瓷的实验分析 |
3.1 海勃湾发电厂排粉机叶轮参数 |
3.2 涂层性能试验检测方法及说明 |
3.2.1 显微硬度试验 |
3.2.2 涂层显微组织观察 |
3.2.3 磨损性能试验 |
3.3 涂层显微硬度测试与分析 |
3.4 涂层显微组织观察及物相分析 |
3.5 涂层耐磨损性能分析 |
3.5.1 磨痕形貌及磨损机制 |
3.6 本章小结 |
第四章 等离子熔覆耐磨防护排粉机叶轮节能分析 |
4.1 等离子熔覆金属陶瓷耐磨排粉机的现场应用 |
4.2 等离子熔覆金属陶瓷耐磨排粉机的节能分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 对今后工作建议 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果 |
作者简介 |
(4)进气流道粒子磨蚀和涡轮叶片粒子沉积特性及其影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究概述 |
1.2.1 微细颗粒与壁面的相互作用机制研究 |
1.2.2 颗粒磨蚀特性研究 |
1.2.3 颗粒沉积特性研究 |
1.2.4 颗粒沉积和堵塞对气膜冷却的影响 |
1.3 本文研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 论文研究内容 |
第二章 粒子分离器流道壁面的颗粒磨蚀特性研究 |
2.1 数学模型 |
2.1.1 连续相控制方程 |
2.1.2 湍流模型选取 |
2.1.3 颗粒轨迹模拟 |
2.1.4 离散相与连续相的耦合 |
2.1.5 湍流颗粒扩散 |
2.1.6 磨蚀模型 |
2.1.7 磨蚀模型验证 |
2.2 粒子分离器内磨蚀特性研究 |
2.2.1 物理模型 |
2.2.2 计算方法 |
2.2.3 边界条件 |
2.2.4 网格划分 |
2.2.5 求解过程 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 气相流场特征与验证 |
2.3.2 入口速度对壁面磨蚀量影响 |
2.3.3 入射角度对壁面磨蚀量影响 |
2.3.4 颗粒材料对壁面磨蚀量影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 涡轮叶片表面的粒子沉积特性研究 |
3.1 粒子沉积计算方法 |
3.1.1 湍流模型选取 |
3.1.2 颗粒运动和传热方程 |
3.1.3 颗粒沉积模型 |
3.1.4 沉积计算流程 |
3.1.5 沉积模型验证 |
3.2 涡轮叶栅内粒子沉积特性的数值研究 |
3.2.1 物理模型 |
3.2.2 粒子粒径对涡轮叶栅沉积特性的影响 |
3.2.3 气流进气角对涡轮叶栅沉积特性的影响 |
3.2.4 杨氏模量的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 涡轮叶片典型冷却结构中的粒子沉积特性研究 |
4.1 气膜孔附近粒子运动与沉积特性研究 |
4.1.1 物理模型和计算方法 |
4.1.2 流动特性 |
4.1.3 粒子运动和沉积特性 |
4.1.4 简要结论 |
4.2 肋壁通道内粒子沉积特性研究 |
4.2.1 物理模型和计算方法 |
4.2.2 肋壁通道流场特性 |
4.2.3 通道底面沉积特性 |
4.2.4 肋壁沉积特性 |
4.2.5 简要结论 |
4.3 冲击-发散双层壁结构内沉积特性研究 |
4.3.1 物理模型和计算方法 |
4.3.2 气膜孔与冲击孔相对位置对粒子运动与沉积特性影响 |
4.3.3 粒子粒径对粒子运动与沉积特性影响 |
4.3.4 简要结论 |
4.4 有气膜出流的肋壁通道粒子沉积特性研究 |
4.4.1 物理模型和计算方法 |
4.4.2 流动特性 |
4.4.3 粒子运动特性 |
4.4.4 粒子沉积特性 |
4.4.5 简要结论 |
第五章 涡轮叶片气膜孔局部堵塞效应研究 |
5.1 实验过程 |
5.1.1 实验装置 |
5.1.2 实验模型 |
5.1.3 参数定义以及测量 |
5.1.4 实验误差分析 |
5.2 计算过程 |
5.2.1 计算方法 |
5.2.2 计算方法验证 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 吸力面堵塞研究 |
5.3.2 压力面堵塞研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 典型工作参数下的涡轮叶片粒子沉积和局部堵塞效应研究 |
6.1 涡轮叶片前缘内部冷却结构内粒子运动以及沉积特性研究 |
6.1.1 物理模型和计算方法 |
6.1.2 叶片前缘流动特性 |
6.1.3 叶片前缘粒子运动与沉积特性 |
6.1.4 简要结论 |
6.2 涡轮叶片压力面内部冷却结构内粒子运动以及沉积特性研究 |
6.2.1 物理模型和计算方法 |
6.2.2 粒子粒径对内部冷却通道中粒子运动特性以及粒子沉积特性影响 |
6.2.3 吹风比影响 |
6.2.4 简要结论 |
6.3 气膜孔局部堵塞对叶片压力面综合冷却效率的影响 |
6.3.1 物理模型 |
6.3.2 计算方法 |
6.3.3 吹风比的影响 |
6.3.4 局部堵塞位置的影响 |
6.3.5 堵塞比的影响 |
6.3.6 结论 |
第七章 总结与展望 |
7.1 本文的研究结论 |
7.1.1 粒子分离器流道壁面的颗粒磨蚀特性 |
7.1.2 涡轮叶片表面的粒子沉积特性 |
7.1.3 涡轮叶片典型冷却结构中的粒子沉积特性 |
7.1.4 涡轮叶片气膜孔局部堵塞效应 |
7.1.5 典型工作参数下的涡轮叶片粒子沉积和局部堵塞效应 |
7.2 本文的主要创新点 |
7.3 进一步研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(5)环保除尘风机叶轮磨损分析及改造研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 风机转子磨损问题研究的现状 |
1.2.1 风机叶轮磨损机理的研究 |
1.2.2 叶片磨损影响因素的研究 |
1.2.3 风机叶轮防护方法的研究 |
1.3 论文研究内容 |
第2章 离心风机失效特点及失效机理分析 |
2.1 离心风机 |
2.2 离心风机内部气固两相流的理论基础 |
2.2.1 流体力学的基本方程 |
2.2.2 叶片磨损机理的研究 |
2.3 离心风机磨损研究 |
2.3.1 叶片磨损机理研究 |
2.3.2 防磨措施研究 |
2.4 本章小结 |
第3章 烧结除尘风机磨损分析 |
3.1 设备简介 |
3.2 影响磨损的主要因素 |
3.3 磨损率与寿命 |
3.4 影响风机磨损的因素 |
3.4.1 气体中尘粒的硬度 |
3.4.2 叶轮的材质 |
3.4.3 气体的含尘浓度和速度 |
3.4.4 尘粒的入射角 |
3.4.5 尘粒的粒径与形状 |
3.4.6 叶片的形状 |
3.4.7 吸附现象 |
3.5 风机的防磨措施 |
3.5.1 提高除尘系统的效果 |
3.5.2 控制合理的运行工况点 |
3.5.3 选择耐磨风机 |
3.5.4 降低风机转速 |
3.5.5 提高叶片的耐磨性 |
3.5.6 改进风机的结构 |
3.6 本章小结 |
第4章 烧结除尘风机叶片改造 |
4.1 叶轮振动原因分析 |
4.2 叶轮改造措施 |
4.2.1 控制负压 |
4.2.2 选择合适的叶片类型 |
4.2.3 选择合适的耐磨材质 |
4.2.4 选择合适转速的风机 |
4.3 叶轮改型理论计算 |
4.3.1 叶轮的强度计算 |
4.3.2 主轴强度计算 |
4.3.3 主轴的临界转速 |
4.3.4 轴承寿命计算 |
4.3.5 风机转子的飞轮力矩 |
4.4 使用效果 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(6)轴流压气机气固两相流及磨损特性数值研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 压气机磨损问题概述 |
1.1.2 压气机滤清有限性 |
1.2 颗粒磨损问题分类 |
1.3 颗粒磨损问题研究进展 |
1.3.1 磨损机理研究进展 |
1.3.2 压气机磨损研究进展 |
1.4 本章小结 |
第2章 数值模拟基础 |
2.1 引言 |
2.2 CFD求解技术 |
2.3 控制方程 |
2.4 湍流模型及壁面函数 |
2.4.1 湍流模型 |
2.4.2 壁面函数 |
2.5 多相流求解技术 |
2.5.1 多相流研究进展 |
2.5.2 拉格朗日多相流模型 |
2.5.3 气固两相流应力 |
2.5.4 耦合求解技术 |
2.5.5 固相颗粒磨损预测 |
2.6 本章小结 |
第3章 气固两相流及磨损数值方法验证 |
3.1 引言 |
3.2 文献实验平台和模型 |
3.3 数值求解模型和条件 |
3.3.1 模型建立 |
3.3.2 网格划分 |
3.4 单相流场求解 |
3.4.1 求解和收敛条件 |
3.4.2 结果分析 |
3.5 两相流场求解 |
3.5.1 求解和收敛条件 |
3.5.2 结果分析 |
3.6 UDF磨损模型嵌入 |
3.6.1 UDF求解流程 |
3.6.2 UDF求解结果 |
3.7 本章小结 |
第4章 轴流压气机单相流数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 轴流压气机特性 |
4.3 九级压气机验证 |
4.3.1 九级压气机模型 |
4.3.2 网格划分 |
4.3.3 求解和收敛条件 |
4.3.4 设计点参数校核 |
4.4 四级压气机求解 |
4.4.1 四级压气机模型 |
4.4.2 网格划分 |
4.4.3 求解和收敛条件 |
4.4.4 网格无关性验证 |
4.4.5 压气机运行特性 |
4.4.6 流场分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 轴流压气机两相流及磨损特性数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 求解和收敛条件 |
5.3 颗粒数量无关性验证 |
5.4 磨损结果分析 |
5.4.1 颗粒运行轨迹 |
5.4.2 叶片磨损量分布 |
5.4.3 轮缘轮毂损量分布 |
5.4.4 不同叶高磨损量分布 |
5.4.5 颗粒碰撞位置及规律 |
5.5 转速对磨损结果影响 |
5.6 浓度对磨损结果影响 |
5.7 粒径对磨损结果影响 |
5.8 粗糙度对性能影响 |
5.9 叶顶间隙对性能影响 |
5.10 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(7)含尘离心风机叶片磨损机理与减磨途径的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 离心风机气固两相流和叶片磨损的国内外研究现状 |
1.2.1 离心式风机的结构介绍 |
1.2.2 离心风机内部气固两相流的理论基础 |
1.2.3 叶片磨损机理的研究 |
1.2.4 叶片磨损影响因素的研究 |
1.2.5 叶轮防磨措施的研究 |
1.3 铝合金叶片的微弧氧化工艺 |
1.3.1 微弧氧化技术的概述 |
1.3.2 微弧氧化工艺的机理 |
1.3.3 微弧氧化的成膜过程 |
1.3.4 微弧氧化工艺的影响因素 |
1.3.5 微弧氧化技术的应用前景 |
1.4 本论文的主要研究内容 |
第2章 离心风机的结构对叶片耐磨性能的影响 |
2.1 试验内容及方法 |
2.1.1 试验设备 |
2.1.2 试验样机 |
2.1.3 气固两相流离心风机磨损模拟试验 |
2.1.4 含固体颗粒的流体在新型离心风机内部流动的可视化试验 |
2.2 试验结果与分析 |
2.2.1 离心风机结构对风机性能的影响 |
2.2.2 离心风机结构对叶片耐磨性的影响 |
2.2.3 叶片压力面位置对耐磨性的影响 |
2.2.4 新型离心风机内部流场的运转机理分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 叶轮材料对叶片耐磨性能的影响 |
3.1 试验内容及方法 |
3.1.1 试验材料选择 |
3.1.2 热处理设备及工艺选择 |
3.1.3 硬度检测 |
3.1.4 显微组织分析 |
3.1.5 耐磨性检测 |
3.1.6 扫描电镜分析 |
3.2 试验结果与分析 |
3.2.1 热处理工艺分析 |
3.2.2 不同材料对叶片耐磨性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第4章 微弧氧化铝合金叶片耐磨性能的研究 |
4.1 试验内容及方法 |
4.1.1 微弧氧化装置 |
4.1.2 试验材料 |
4.1.3 试验方案 |
4.1.4 微弧氧化试验工艺流程 |
4.1.5 微弧氧化陶瓷膜的表征 |
4.2 电解液对微弧氧化膜特性的影响 |
4.2.1 电解液成分对微弧氧化膜组织性能的影响 |
4.2.2 电解液主成膜剂浓度对微弧氧化膜组织性能的影响 |
4.2.3 电解液添加剂浓度对微弧氧化膜组织性能的影响 |
4.3 电压对微弧氧化膜特性的影响 |
4.3.1 正向电压对微弧氧化膜表面形貌的影响 |
4.3.2 正向电压对微弧氧化膜厚度的影响 |
4.3.3 正向电压对微弧氧化膜相组成的影响 |
4.3.4 正向电压对微弧氧化膜耐磨性的影响 |
4.4 电流密度对微弧氧化膜特性的影响 |
4.4.1 电流密度对微弧氧化过程中电压变化的影响 |
4.4.2 电流密度对微弧氧化膜厚度的影响 |
4.4.3 电流密度对微弧氧化膜表面形貌的影响 |
4.4.4 电流密度对微弧氧化膜相组成的影响 |
4.4.5 电流密度对微弧氧化膜耐磨性的影响 |
4.5 铝合金微弧氧化处理前后的耐磨性比较 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(8)CFB锅炉炉内流化与防磨的数值模拟与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题意义及工程背景 |
1.1.1 循环流化床锅炉的技术特点 |
1.1.2 循环流化床锅炉的发展现状 |
1.1.3 循环流化床锅炉的发展趋势 |
1.2 循环流化床炉内流化与防磨的研究现状 |
1.2.1 循环流化床炉内的流化 |
1.2.2 循环流化床炉内的磨损 |
1.3 本文主要的研究内容 |
第二章 炉内流体动力特性的实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验台介绍 |
2.2.1 循环流化床冷态实验台 |
2.2.2 风帽阻力特性实验台 |
2.3 风帽阻力特性试验 |
2.3.1 试验用风帽规格 |
2.3.2 实验内容 |
2.3.3 实验结果及其分析 |
2.4 炉内压力分布 |
2.4.1 实验条件 |
2.4.2 实验数据及处理 |
2.5 布风板、床层阻力特性 |
2.6 本章小结 |
第三章 气固两相流数值模拟的研究方法 |
3.1 引言 |
3.2 气固两相流模型 |
3.2.1 双流体模型 |
3.2.2 离散颗粒模型 |
3.2.3 格子气自动机及格子波尔兹曼方法 |
3.2.4 三种模型的对比 |
3.3 Eulerian 模型 |
3.4 本章小结 |
第四章 炉内流体动力特性数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 数值模拟条件 |
4.3 炉内的空隙率分布 |
4.3.1 空隙率的轴向分布 |
4.3.2 空隙率的径向分布 |
4.4 炉内气固两相速度分布 |
4.4.1 气固两相速度的轴向分布 |
4.4.2 固体颗粒相速度的径向分布 |
4.5 炉内压力分布和床层阻力特性 |
4.6 本章小结 |
第五章 炉内过渡区磨损的数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 磨损的评价标准 |
5.3 过渡区磨损的流体动力学原因 |
5.4 过渡区新型防磨结构简介 |
5.5 防磨效果对比 |
5.5.1 流体动力特性对比 |
5.5.2 相对磨损量对比 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文主要工作总结 |
6.2 研究工作的进一步展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(9)涡轮增压机组燃气轮机内气固两相流的数值模拟(论文提纲范文)
1 简化后的颗粒随机轨道模型 |
1.1 基本假设 |
1.2 气相控制方程 |
1.3 颗粒相控制方程 |
2 计算模型及初始边界条件 |
3 数值计算结果及分析 |
4 结 论 |
(10)高参数汽轮机喷嘴防治颗粒冲蚀技术研究(论文提纲范文)
1 主要研究进展 |
1.1 叶栅基材及涂层的抗冲蚀工艺优化原则 |
1.2 喷嘴型线和三维结构抗冲蚀优化机制 |
(1) 粒子撞击速度 |
(2) 粒子撞击概率 |
(3) 粒子撞击角度 |
(4) 粒子在局部区域的集中 |
1.3 汽轮机进汽前蒸汽管道结构与布置对喷嘴组冲蚀分布的影响 |
1.4 喷嘴冲蚀失效准则及高效运行机制 |
2 结论 |
四、气垫防磨叶栅内固体颗粒运动特性的数值模拟(论文参考文献)
- [1]超临界汽轮机阀控方案优化研究[D]. 覃海波. 贵州大学, 2019(09)
- [2]轮胎磨损颗粒物散射路径解析建模研究[D]. 轩闪闪. 宁波大学, 2017(02)
- [3]火电厂排粉机叶轮的防磨技术与节能分析[D]. 李永成. 华北电力大学(北京), 2017(03)
- [4]进气流道粒子磨蚀和涡轮叶片粒子沉积特性及其影响[D]. 周君辉. 南京航空航天大学, 2017(02)
- [5]环保除尘风机叶轮磨损分析及改造研究[D]. 杨志刚. 东北大学, 2015(07)
- [6]轴流压气机气固两相流及磨损特性数值研究[D]. 裴小萌. 哈尔滨工程大学, 2015(07)
- [7]含尘离心风机叶片磨损机理与减磨途径的研究[D]. 朱先俊. 山东大学, 2012(02)
- [8]CFB锅炉炉内流化与防磨的数值模拟与实验研究[D]. 孔圆. 上海交通大学, 2012(07)
- [9]涡轮增压机组燃气轮机内气固两相流的数值模拟[J]. 周国义,王为清,李忠根. 海军工程大学学报, 2011(02)
- [10]高参数汽轮机喷嘴防治颗粒冲蚀技术研究[J]. 王顺森,毛靖儒,丰镇平,张俊杰,徐亚涛. 热力透平, 2011(01)