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文献类型

3 篇 学位论文
1 篇 会议

馆藏范围

4 篇 电子文献
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日期分布

学科分类号

4 篇 工学
- 3 篇 动力工程及工程热...
- 1 篇 仪器科学与技术
- 1 篇 环境科学与工程（可...

主题

4 篇 cfd仿真模型
1 篇 垃圾渗滤液
1 篇 余热回收
1 篇 直喷发动机
1 篇 燃烧系统
1 篇 管道
1 篇 齿轮泵
1 篇 流量脉动
1 篇 燃油浓度分布
1 篇 优化设计
1 篇 结垢机理
1 篇 优化
1 篇 管壳式烟气换热器
1 篇 焚烧炉渣和飞灰
1 篇 柴油机
1 篇 有效体积弹性模量
1 篇 火焰传播

机构

1 篇 天津大学
1 篇 西南交通大学
1 篇 北京汽车动力总成...
1 篇 西安工程大学

作者

1 篇 杨洋
1 篇 李春芳
1 篇 李团兵
1 篇 庄林毅
1 篇 张铁涛
1 篇 张静
1 篇 陈静芳

语言

4 篇 中文

检索条件"主题词=CFD仿真模型"

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排序：

基于Comsol的渗滤液输运管道结垢仿真分析

基于Comsol的渗滤液输运管道结垢仿真分析

引用

作者：陈静芳西南交通大学

学位级别：硕士

焚烧和卫生填埋是我国城市生活垃圾的两大处置方式,焚烧产生的炉渣和飞灰经稳定化处理后进入卫生填埋场与城市生活垃圾共同填埋是目前焚烧炉渣和飞灰处置的常用方法。由于生活垃圾处置过程产生的渗滤液成分复杂,渗滤液集输系统结垢是填... 详细信息

焚烧和卫生填埋是我国城市生活垃圾的两大处置方式,焚烧产生的炉渣和飞灰经稳定化处理后进入卫生填埋场与城市生活垃圾共同填埋是目前焚烧炉渣和飞灰处置的常用方法。由于生活垃圾处置过程产生的渗滤液成分复杂,渗滤液集输系统结垢是填埋场普遍存在的问题,焚烧炉渣和飞灰与生活垃圾混合填埋可能会进一步加剧集输系统的结垢性失效。目前焚烧炉渣和飞灰与生活垃圾混合填埋对管道结垢造成的影响机理尚不明确,生物结垢机理尚不明确。因此对单一填埋与混合填埋等不同填埋类型渗滤液输运管路结垢影响因素进行研究,并在此基础上实现管道结垢可视化,对于指导渗滤液管道系统设计与安全运行管理具有重要的现实意义。本研究通过设计焚烧炉渣和飞灰-生活垃圾混合填埋渗滤液和单一生活垃圾渗滤液浸置常见高分子管材聚丙烯-无规共聚物（PPR）和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）的静态浸泡实验,通过定期监测渗滤液水质指标并结合材料性能表征,分析管道结垢成因和垢物组成,识别关键影响因子;结合垢物成分分析,进一步对渗滤液和垢物进行微生物群落分析,明晰生物结垢特征和影响机制;最后基于实验数据,利用COMSOL建立包含化学结晶和生物作用的管道结垢计算流体动力学（cfd）仿真模型,模拟分析不同类型管道结垢趋势,实现管道结垢过程的可视化。研究成果可为填埋场渗滤液集输系统的安全管理提供科学依据和方法支持。本文主要结论为: （1）渗滤液中p H值和钙离子(Ca2+)浓度是影响结垢的关键因素,其次是镁离子(Mg2+)、溶解氧（DO）、氯离子浓度（Cl-）、氧化还原电位（ORP）。其中,p H、Ca2+、DO、ORP对结垢呈正相关,而Mg2+呈负相关;具有较粗糙表面的PPR管材比ABS管材表面结垢更严重,实验期间PPR管样的结垢增量比ABS样品高1.04倍;管道结垢物由生物垢和无机垢混合组成,生物垢量占总结垢量的27.11%;碳酸钙（Ca CO3）是无机垢的主要成分,占无机垢的63.11%,并伴有少量氯化钠、氯化钾、碳酸镁。（2）不同填埋类型渗滤液结垢差异较大,单一生活垃圾渗滤液（MSW）中的管样更容易结垢。焚烧炉渣和飞灰-生活垃圾渗滤液（MSW-BA）含有较高浓度的Ca2+,在浸置初期有更大的结垢趋势,但随着实验的进行pH呈现酸性,结垢量减少;MSW渗滤液形成的垢物中有机物含量是MSW-BA的2.36倍,生物垢占比更高;MSW-BA渗滤液形成的生物垢层更薄,颗粒更致密;两种渗滤液均含有较高比例的活细菌和死细菌,细菌总占比在MSW-BA渗滤液和MSW渗滤液中分别为63.43%和78.71%,MSW渗滤液的微生物生长代谢强,有更高的生物结垢潜力。（3）MSW渗滤液微生物群落更丰富,MSW-BA渗滤液存在较高比例的结垢优势菌群,Alphaproteobateria和Gammaproteobateria组成的变形菌纲是生物垢的优势菌纲,Truepera为优势菌属;变形菌纲对形成生物膜的贡献率最大,达到58.90%;MSW渗滤液中厌氧发酵型和产甲烷型微生物丰度较高,有利于矿物沉积;管材表面结垢物中的微生物群落主要来源于渗滤液;norank＿f＿JG30＿KF＿CM45和unclassified＿f＿Rhizobiaceae是管材表面结垢物中的特有菌属。（4）垢物颗粒在90°水平弯管内的沉积量大于直管;温度、成垢离子浓度与结垢量成正比,入口流速、管径与沉积量成反比;在没有p H的影响下,MSW-BA渗滤液更容易引起结垢;在实际管道设计中应选择合适的管径,当管径小于0.1 m时极易发生堵塞。

关键词：垃圾渗滤液焚烧炉渣和飞灰管道结垢机理 cfd仿真模型

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基于Fluent的外啮合齿轮泵数值仿真分析及优化设计

基于Fluent的外啮合齿轮泵数值仿真分析及优化设计

引用

作者：张铁涛西安工程大学

学位级别：硕士

齿轮泵作为液压系统的动力源之一,在机电液系统中占据举足轻重的地位,具有结构简单、价格低廉、体积小、质量轻等优点,在工程机械、航空航天等领域得到了广泛的应用。但是随着液压系统向高速、高压方向发展,由于其自身结构等因素引起的... 详细信息

齿轮泵作为液压系统的动力源之一,在机电液系统中占据举足轻重的地位,具有结构简单、价格低廉、体积小、质量轻等优点,在工程机械、航空航天等领域得到了广泛的应用。但是随着液压系统向高速、高压方向发展,由于其自身结构等因素引起的流量脉动现象也愈发凸显,这就限制了齿轮泵在高速高压方向上的应用。因此,研究影响齿轮泵流量脉动的成因对于低噪声高性能的齿轮泵研发具有重要的工程价值及实际意义。为此,本文以某型号齿轮泵为研究对象,针对其不同结构参数、环境参数、工况参数对其流动特性进行综合分析研究,并对其结构参数进行优化,目的在于提高齿轮泵流量脉动数学模型准确性、仿真模型的高精度性以及齿轮泵内部流动状态的真实性,为齿轮泵流体噪声的形成机理进行积极和有意义的探索。本文主要针对以下几部分内容进行开展:(1)首先对本学位论文的研究背景和目的意义进行叙述,之后对国内外齿轮泵流动特性、流量脉动的形成机理及优化算法等相关领域研究概况进行调研和综述,并指出以往研究过程中忽略的问题和存在的不足之处,在此基础上确定了本学位论文的研究内容和研究方法。(2)推导出了齿轮泵流量脉动的数学模型并结合实际工况参数对其内部流动状态进行仿真分析。详细分析了齿轮泵的齿数、模数、压力角、中心距等参数与流量脉动之间的关系,推导出了包含以上各个参数的数学模型。针对某一型号的齿轮泵建立了其内部流动状态的cfd仿真,模型考虑了油液的含气量、有效体积弹性模量、粘度等特性参数,得到了齿轮泵内部不同部位的压力、速度、噪声、粘度等云图,直观的揭示了齿轮泵内部不同区域的流动状态,找出了齿轮泵发生气穴现象以及流体噪声最大处的准确位置。为下文定量分析齿轮泵的结构参数、工况参数、油液属性参数对流量脉动的影响奠定了理论基础和仿真平台。(3)定量研究了齿轮泵工况参数、结构参数、油液属性参数与齿轮泵流量脉动的作用机制。在前文推导出齿轮泵流量脉动数学模型的基础上,首先建立了不同结构模型的齿轮泵及cfd仿真模型,在此基础上研究了流量脉动与压力角、齿数、重合系数以及中心距之间的作用机制。之后分析了系统的转速和负载参数对流量脉动的影响,得到了流量脉动与工况参数的影响规律;最后对比分析了油液的有效体积弹性模量及油液粘度参数对齿轮泵流量脉动影响的作用规律,为齿轮泵流体噪声的形成规律进行有意义的探索,在以上研究的基础上,综合考虑了齿轮泵的效率、脉动、噪声三者之间的相互影响关系,提出了齿轮泵较为合理的工作范围,为提高齿轮泵工作可靠性和寿命提供了重要的参考,并为下文开展齿轮泵的机构优化提供了理论依据。(4)提出了使用遗传算法来对齿轮泵设计参数进行优化。首先分析了齿轮泵设计过程中应该满足的性能约束和几何约束,然后以齿轮泵的瞬时流量最小为目标函数,应用MATLAB遗传算法工具箱,得到了一齿轮泵的较优参数,通过建立优化前和优化后的齿轮泵cfd模型,验证了得到结论的正确性,为齿轮泵的优化设计提供了一种简单高效的方法。

关键词：齿轮泵 cfd仿真模型流量脉动有效体积弹性模量优化设计

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基于cfd数值模拟的某GDI发动机燃烧系统优化分析

基于CFD数值模拟的某GDI发动机燃烧系统优化分析

引用

2017年IDAJ中国CAE/cfd技术大会

作者：李春芳杨洋庄林毅张静北京汽车动力总成有限公司

针对一款4缸1.5L GDI发动机采用CONVREGE软件建立了燃烧系统cfd仿真模型,对进气道、活塞顶面、喷油器油束进行了优化,并分析了采用高喷油压力系统缸内油束的发展过程.针对最终优化后的燃烧系统进行了多个工况点的验证计算,结果表明湿壁... 详细信息

针对一款4缸1.5L GDI发动机采用CONVREGE软件建立了燃烧系统cfd仿真模型,对进气道、活塞顶面、喷油器油束进行了优化,并分析了采用高喷油压力系统缸内油束的发展过程.针对最终优化后的燃烧系统进行了多个工况点的验证计算,结果表明湿壁情况、燃油浓度分布、火焰传播情况均有明显改善.

关键词：直喷发动机燃烧系统 cfd仿真模型燃油浓度分布火焰传播

来源：评论

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用于柴油机余热回收底循环的烟气换热器性能研究与优化

用于柴油机余热回收底循环的烟气换热器性能研究与优化

引用

作者：李团兵天津大学

学位级别：硕士

柴油机在运行的过程中仅有30%-40%的燃烧能量转化为有用的机械功,绝大部分能量都被冷却水和排气带走,最终耗散在环境中,有效回收这部分能量具有重要的意义。在发动机的余热源中,排气中所包含的能量约占燃烧能量的30-40%,且温度较高,能... 详细信息

柴油机在运行的过程中仅有30%-40%的燃烧能量转化为有用的机械功,绝大部分能量都被冷却水和排气带走,最终耗散在环境中,有效回收这部分能量具有重要的意义。在发动机的余热源中,排气中所包含的能量约占燃烧能量的30-40%,且温度较高,能量品位较高,有较好的回收前景。目前,有机朗肯循环(ORC)是一种效率较高的发动机余热回收方式。在有机朗肯循环系统中,烟气换热器直接决定系统能从排气中获取能量的多少,对其进行研究具有重要的意义。本文的主要研究对象是用于ORC余热回收系统的管壳式烟气换热器,该换热器的作用是将排气的热量交换到导热油中,进而传递给有机工质膨胀做功。本文首先对针对几种典型的发动机工况对该管壳式烟气换热器进行了实验研究,获取实验数据验证数学模型和理论计算。实验结果表明,该换热器最高可以回收74.2kW热量,余热能回收效率最高为0.63。本文利用平均温差法结合筛选的换热关联式对换热器的换热过程建立了数学模型并进行理论计算,与实验结果的对比表明,该模型误差在10%以内。使用该模型对发动机主要运行工况下,烟气换热器的性能进行了研究。研究结果表明,发动机的排气温度和流量越大,换热器的换热性能越好。本文还利用商业软件Fluent对该换热器建立仿真模型,并进行了计算流体力学(cfd)计算,与实验结果的验证表明,该模型误差在8%以内。cfd仿真结果表明:管壳式换热器内排气温度沿换热管轴向方向逐渐变小,导热油温度沿相反的方向逐渐增大,管程流速在换热管内保持恒定,在两端封头内存在涡旋流动,壳程整体上为一个在壳体内部的涡旋流动。利用构建的cfd仿真模型,本文开展了管壳式烟气换热器的优化研究,主要研究了换热器不同运行参数和不同主要结构参数对换热器性能的影响规律,结果表明,增加换热管长和减小换热管径以及在壳程增加折流板均能有效的改善换热器的性能。为了进一步探索高效的烟气换热器,本文还以平直翅片板翅式换热器为例进行了探索性计算,结果表明该类换热器的性能优于管壳式换热器,其中导热油的换热系数约为管壳式换热器的10倍,余热回收效率为0.8。

关键词：柴油机余热回收管壳式烟气换热器 cfd仿真模型优化

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