摘要 | 第1-5页 |
ABSTRACT | 第5-11页 |
主要符号表 | 第11-12页 |
第一章 绪论 | 第12-29页 |
1.1 本论文的工程应用背景 | 第12-15页 |
1.1.1 实现大型油罐自动化清洗的必要性与紧迫性 | 第12-14页 |
1.1.2 冲击射流的其他工程应用及研究意义 | 第14-15页 |
1.2 与本文相关的国内外研究进展 | 第15-27页 |
1.2.1 大型工业油罐清洗技术国内外发展情况 | 第15-17页 |
1.2.2 射流喷嘴设计理论研究现状 | 第17-19页 |
1.2.3 脉冲射流发生装置及机理研究概述 | 第19-20页 |
1.2.4 冲击射流的基本特性及最新研究情况 | 第20-22页 |
1.2.5 多相湍流数值模型研究综述及其在冲击射流中的应用 | 第22-27页 |
1.3 本文研究目标主要研究内容 | 第27-29页 |
1.3.1 研究目标 | 第27页 |
1.3.2 主要研究内容 | 第27-29页 |
第二章 冲击射流基本特性及影响因素分析 | 第29-42页 |
2.1 冲击射流的基本特征 | 第29-31页 |
2.2 冲击射流的速度剖面及影响因素 | 第31-38页 |
2.2.1 自由射流区——冲击区 | 第31-33页 |
2.2.2 冲击区——壁面射流区 | 第33-38页 |
2.3 冲击射流的压力分布及影响因素 | 第38-41页 |
2.3.1 冲击区 | 第38-39页 |
2.3.2 冲击区——壁面射流区 | 第39-41页 |
2.4 小结 | 第41-42页 |
第三章 冲击射流势流区域非定常流动特性分析 | 第42-52页 |
3.1 冲击射流非定常流动的流场描述 | 第42-43页 |
3.2 冲击射流中势流区域的基本方程 | 第43-44页 |
3.3 冲击射流势流区域的湍流标准Κ-ε模型 | 第44-48页 |
3.3.1 湍流脉动量湍动能方程 | 第45-46页 |
3.3.2 湍流标准Κ-ε二方程模型 | 第46-47页 |
3.3.3 标准Κ-ε模型应用于冲击射流湍动流场计算的适定性分析 | 第47-48页 |
3.4 冲击射流势流区域湍流Κ-ε模型的修正 | 第48-51页 |
3.4.1 对脉动量的雷诺应力方程的分析 | 第48-49页 |
3.4.2 各向异性湍流Κ-ε修正模型 | 第49-51页 |
3.5 小结 | 第51-52页 |
第四章 轴对称坐标下多相流控制方程及数值方法 | 第52-74页 |
4.1 两相湍流流动的基本方程 | 第52-61页 |
4.1.1 连续相湍流流动的基本方程 | 第52-55页 |
4.1.2 通用双流体模型控制方程及其简化 | 第55-60页 |
4.1.3 液气双流体模型基本假定 | 第60页 |
4.1.4 气液双流体模型的几个问题 | 第60-61页 |
4.2 双流体模型的数值计算方法 | 第61-73页 |
4.2.1 混合有限分析法(HFAM) | 第61-69页 |
4.2.2 液气两相流的SIMPLE算法 | 第69-73页 |
4.3 小结 | 第73-74页 |
第五章 冲击射流壁面边界层的分析 | 第74-90页 |
5.1 冲击壁面边界层 | 第74-75页 |
5.2 轴对称驻点附近的粘性流动 | 第75-79页 |
5.3 轴对称坐标系下的边界层流动方程 | 第79-83页 |
5.4 壁面射流边界层厚度 | 第83-84页 |
5.4.1 壁面射流边界层位移厚度 | 第83页 |
5.4.2 壁面边界层动量损失厚度 | 第83-84页 |
5.4.3 壁面边界层能量损失厚度 | 第84页 |
5.5 轴对称柱面坐标系下流动方程的求解 | 第84-87页 |
5.6 壁面边界层速度剖面的数值解法 | 第87-89页 |
5.7 小结 | 第89-90页 |
第六章 两种型式喷嘴喷射性能试验研究 | 第90-102页 |
6.1 试验目的 | 第90页 |
6.2 试验装置及测试系统 | 第90-93页 |
6.2.1 循环泵 | 第91页 |
6.2.2 自激脉冲喷嘴 | 第91-92页 |
6.2.3 试验台架 | 第92页 |
6.2.4 测量仪表和数据采集 | 第92-93页 |
6.3 试验内容及方法 | 第93-94页 |
6.4 试验分析及结论 | 第94-100页 |
6.4.1 自激脉冲射流振荡效果 | 第94-96页 |
6.4.2 射流的打击力分析 | 第96-99页 |
6.4.3 自激脉冲影响因素 | 第99-100页 |
6.4.4 自激喷嘴能耗分析 | 第100页 |
6.5 小结 | 第100-102页 |
第七章 两种型式射流打击油泥的试验研究 | 第102-114页 |
7.1 试验目的和内容 | 第102页 |
7.2 样本油泥的基本特性 | 第102-103页 |
7.3 主要试验设备及测试系统 | 第103-107页 |
7.3.1 主要测试装置 | 第103-105页 |
7.3.2 测试系统 | 第105-106页 |
7.3.3 数据采集系统 | 第106-107页 |
7.4 喷嘴稳态喷液性能曲线 | 第107-110页 |
7.4.1 连续射流喷嘴喷液性能比较 | 第107-109页 |
7.4.2 自激脉冲射流喷嘴喷液性能 | 第109-110页 |
7.5 打击油泥试验结果 | 第110-113页 |
7.5.1 打击时间对冲坑范围的影响 | 第110-111页 |
7.5.2 不同口径连续射流喷嘴冲坑范围比 | 第111-113页 |
7.5.3 脉冲射流与连续射流冲坑范围比较 | 第113页 |
7.6 小结 | 第113-114页 |
第八章 冲击射流场数值解析及影响因素分析 | 第114-121页 |
8.1 轴对称冲击射流湍流控制方程 | 第114-115页 |
8.2 冲击射流流动的湍流模型 | 第115-116页 |
8.3 冲击射流湍流流场的数值求解 | 第116-117页 |
8.3.1 计算物理模型及主要参数 | 第116页 |
8.3.2 边界条件 | 第116-117页 |
8.3.3 数值计算方法及计算网络 | 第117页 |
8.4 计算结果及讨论 | 第117-120页 |
8.4.1 冲击高度对环形回流区的影响 | 第117-119页 |
8.4.2 喷嘴出口雷诺数对环形回流区的影响 | 第119-120页 |
8.4.3 冲击高度对近壁径向速度分布的影响 | 第120页 |
8.5 小结 | 第120-121页 |
第九章 自激脉冲喷嘴内部气液两相流数值模拟 | 第121-133页 |
9.1 自激脉冲射流工作原理及应用 | 第121-122页 |
9.2 自激脉冲射流发生机理的两种解释 | 第122-123页 |
9.3 二维非定常空化模型及改进 | 第123-125页 |
9.4 计算方法 | 第125页 |
9.5 典型工况数值模拟结果 | 第125-127页 |
9.5.1 腔内压力场分析 | 第126页 |
9.5.2 空化汽囊变化规律 | 第126-127页 |
9.5.3 腔内速度矢量变化规律 | 第127页 |
9.6 自激脉冲发生机理小结 | 第127-128页 |
9.7 小结 | 第128-133页 |
第十章 总结与展望 | 第133-137页 |
10.1 全文总结 | 第133-134页 |
10.2 本论文的创新点 | 第134-135页 |
10.3 研究方向与展望 | 第135-137页 |
参考文献 | 第137-147页 |
致谢 | 第147-148页 |
攻读博士学位期间发表的论文、参加项目及获奖情况 | 第148-149页 |
独创性声明 | 第149页 |
关于论文使用授权的说明 | 第149页 |