低速复合式船用进气滤清器性能研究

论文摘要

燃气轮机以其重量轻,功率大,操作方便和机动性强等优点显示了强大的生命力,但这种发动机在工作时需要吸入大量的空气,所以对进气的除盐要求更为严格。本文即是针对船用燃机越来越高的除盐要求,设计一种短小型惯性级叶片,并与丝网组合形成复合式进气滤清器。利用数值模拟与实验研究相结合的方法研究这种低速复合式进气滤清器的阻力和过滤效率,为高性能的船用燃机进气滤清器的设计制造提供可靠依据。本文主要进行了以下几个方面的工作:1.惯性级流场的数值模拟。在几何边界形状上严格反映物理真实而不作任何简化,获得阻力特性的计算结果;2.复合滤清器流场数值模拟。以惯性级和网垫级模拟方法为基础,兼顾复合滤清器结构特点建立合适的数学模型,获得其阻力特性结果;3.利用专门的风洞进行惯性级、复合滤清器阻力特性及效率特性实验研究,并对数值模拟结果进行验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文选题目的及意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 数值模拟方法发展
• 1.3.1 湍流模型进展
• 1.3.2 两相流模型进展
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 数值模拟的理论依据
• 2.1 引言
• 2.2 气相数值模拟研究
• 2.2.1 控制方程
• 2.2.2 湍流模型
• 2.2.3 网格生成及离散方法
• 2.3 气粒两相流动颗粒相模型
• 2.3.1 颗粒相运动方程
• 2.3.2 颗粒轨道模型
• 2.4 计算方案列举
• 2.5 本章小结
• 第3章 惯性级性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 惯性级数值模拟
• 3.2.1 惯性级几何模型
• 3.2.2 网格划分
• 3.2.3 边界条件的设定
• 3.2.4 数值模拟结果与分析
• 3.3 惯性级实验研究
• 3.3.1 实验简介
• 3.3.2 实验原理
• 3.3.3 采样原理与方法
• 3.3.4 实验数据整理与分析
• 3.3.4.1 阻力特性
• 3.3.4.2 效率特性
• 3.3.4.3 实验结果分析
• 3.3.4.4 实验误差分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 复合两级滤清器性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 复合两级滤清器单相流数值模拟
• 4.3 复合两级滤清器两相流数值模拟
• 4.4 实验研究
• 4.4.1 阻力特性
• 4.4.2 分离效率特性
• 4.5 本章小结
• 结论
• 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