基于仿真驱动的袋式除尘器虚拟测试方法及应用研究

论文摘要

产品设计过程经历了直觉设计-面向图纸设计-计算机辅助设计-数字化设计四个阶段,数字化设计方法是利用虚拟样机技术,实现了产品开发全过程的数字化,从而可以减少物理样机的使用。尤其是对于结构复杂、不便于使用实际物理样机作测试和修改对象的情况,虚拟样机的使用显得非常必要。本文通过对大型环保设备袋式除尘器建立基于仿真驱动的虚拟测试系统,将袋式除尘器产品的设计的全过程完全利用计算机实现,大大减少了袋式除尘器物理样机测试的复杂性。本文研究的目的就是利用虚拟测试技术,建立一个可以用于袋式除尘器产品设计的虚拟测试系统,便捷的完成对袋式除尘器性能的测试,并可根据用户需求组建新的测试系统。通过虚拟测试系统的建立,对袋式除尘器的各方面性能进行研究,一方面可以进一步弄清袋式除尘器的清灰、过滤的机理,确定各参数对除尘效率的影响;另一方面可以为更加深入的研究指出方向,为将来开发更加优秀的袋式除尘器打下良好的基础。本文针对产品设计中的虚拟测试问题,重点研究了袋式除尘器产品虚拟样机设计中的流场均匀性、清灰性能、过滤性能、结构性能、整机性能的虚拟测试方法及袋式除尘器基本参数的查询和最终结果的验证七个测试环节。最后,通过袋式除尘器进风口流场均匀性的测试,证实了虚拟测试模型及虚拟测试系统的正确性和可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 产品设计的概念和发展
• §1-2 虚拟样机技术的提出背景
• §1-3 课题研究的国内外发展现状
• §1-4 课题研究的必要性
• §1-5 课题的研究内容
• 第二章 虚拟测试技术
• §2-1 虚拟测试的定义
• §2-2 虚拟测试方法
• 2-2-1 基于虚拟仪器的虚拟测试技术
• 2-2-2 基于虚拟现实的虚拟测试技术
• 2-2-3 基于仿真软件的虚拟测试技术
• §2-3 仿真驱动理论
• 2-3-1 仿真驱动的定义
• 2-3-2 仿真驱动的背景
• 2-3-3 基于仿真驱动的虚拟样机理论
• 2-3-4 袋式除尘器的三维建模
• §2-4 基于仿真驱动的虚拟测试技术
• 2-4-1 基于仿真驱动的虚拟测试理论
• 2-4-2 基于仿真驱动虚拟测试的测试方法
• 2-4-3 基于仿真驱动的虚拟测试理论工作原理
• §2-5 本章小结
• 第三章 袋式除尘器测试技术研究
• §3-1 袋式除尘器的定义和类型
• 3-1-1 袋式除尘器的定义
• 3-1-2 袋式除尘器的类型
• 3-1-3 袋式除尘器的形式
• §3-2 袋式除尘器物理样机的测试
• 3-2-1 袋式除尘器试验样机性能测试的项目
• 3-2-2 试验装置的选择
• 3-2-3 试验粉尘的测试要求
• 3-2-4 入口和出口质量的测试要求
• 3-2-5 入口和出口粉尘浓度的测试要求
• 3-2-6 出口粉尘浓度和粉尘排放率的测试要求
• 3-2-7 过滤速度、设备阻力和除尘率的测试要求
• 3-2-8 漏风率的测试要求
• 3-2-9 耐压强度的测试要求
• §3-3 袋式除尘器虚拟样机的测试
• 3-3-1 袋式除尘器虚拟样机的测试及需求分析
• 3-3-2 袋式除尘器虚拟样机的测试内容
• §3-4 袋式除尘器虚拟测试系统的关键技术
• §3-5 本章小结
• 第四章 基于仿真驱动的袋式除尘器虚拟样机测试技术
• §4-1 虚拟测试平台的建立
• §4-2 虚拟测试系统的仿真模型
• §4-3 基于仿真驱动的袋式除尘器虚拟测试平台
• 4-3-1 基于仿真驱动的袋式除尘器虚拟测试系统的开发过程
• 4-3-2 袋式除尘器流场实验测试模块
• 4-3-3 袋式除尘器清灰试验测试模块
• 4-3-4 袋式除尘器过滤试验测试模块
• 4-3-5 袋式除尘器结构性能测试模块
• 4-3-6 袋式除尘器整机测试模块
• 4-3-7 袋式除尘器基本参数数据库
• 4-3-8 袋式除尘器测试数据验证模块
• §4-4 本章小结
• 第五章 基于袋式除尘器虚拟样机的流场测试
• §5-1 流场测试存在问题
• §5-2 FLUENT 中的解决方案
• §5-3 袋式除尘器流场测试解决方案
• 5-3-1 袋式除尘器流场测试手动方案
• 5-3-2 袋式除尘器流场测试框选方案
• §5-4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• §6-1 总结
• §6-2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果