| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第16-34页 |
| 1.1 引言 | 第16-18页 |
| 1.2 泵内固液两相流的研究现状 | 第18-25页 |
| 1.2.1 泵内固液两相流动机理的研究 | 第19页 |
| 1.2.2 固相对泵性能影响的研究 | 第19-21页 |
| 1.2.3 固相磨损机理的研究 | 第21-22页 |
| 1.2.4 固液两相流泵设计方法的研究 | 第22-24页 |
| 1.2.5 存在的问题 | 第24-25页 |
| 1.3 固液两相流模拟研究现状 | 第25-28页 |
| 1.3.1 流体模型 | 第25-26页 |
| 1.3.2 流体拟颗粒模型 | 第26页 |
| 1.3.3 离散颗粒法 | 第26-27页 |
| 1.3.4 离散单元法 | 第27-28页 |
| 1.3.5 存在的问题 | 第28页 |
| 1.4 旋转机械流动现象及其简化研究 | 第28-32页 |
| 1.4.1 泵内流动现象的研究 | 第28-29页 |
| 1.4.2 旋转机械内流动问题的简化研究 | 第29-30页 |
| 1.4.3 弯曲流道内流动现象的研究 | 第30-31页 |
| 1.4.4 存在的问题 | 第31-32页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第32-34页 |
| 第二章 变曲率弯管的设计与PIV试验研究 | 第34-62页 |
| 2.1 变曲率弯管的设计 | 第34-43页 |
| 2.1.1 变曲率弯管的设计参数 | 第34-35页 |
| 2.1.2 三种叶片型线的设计 | 第35-41页 |
| 2.1.3 三种变曲率型线的对比 | 第41-43页 |
| 2.2 变曲率弯管PIV试验 | 第43-49页 |
| 2.2.1 试验台的搭建 | 第43-44页 |
| 2.2.2 PIV测试系统 | 第44-46页 |
| 2.2.3 PIV试验方案与设置 | 第46-47页 |
| 2.2.4 PIV数据后处理 | 第47-49页 |
| 2.3 变曲率弯管PIV试验结果分析 | 第49-60页 |
| 2.3.1 平均速度分析 | 第49-53页 |
| 2.3.2 剪切应力分析 | 第53-56页 |
| 2.3.3 阶湍流特性和湍流结构分析 | 第56-59页 |
| 2.3.4 涡量分析 | 第59-60页 |
| 2.4 本章小结 | 第60-62页 |
| 第三章 变曲率弯管内湍流流动特性的CFD分析 | 第62-92页 |
| 3.1 变曲率弯管内湍流流动的模拟 | 第62-67页 |
| 3.1.1 方案设置 | 第62-63页 |
| 3.1.2 数值模拟方法 | 第63页 |
| 3.1.3 网格无关性 | 第63-65页 |
| 3.1.4 RANS方法的试验验证 | 第65-67页 |
| 3.2 变曲率弯管内湍流流动分析 | 第67-81页 |
| 3.2.1 变曲率弯管内湍流流动的发展 | 第67-70页 |
| 3.2.2 曲率比对湍流流动的影响 | 第70-73页 |
| 3.2.3 面积比对湍流流动的影响 | 第73-77页 |
| 3.2.4 雷诺数对湍流流动的影响 | 第77-79页 |
| 3.2.5 变曲率管内基本涡涡核发展 | 第79-81页 |
| 3.3 De不稳定流动研究 | 第81-90页 |
| 3.3.1 De不稳定流判断方法 | 第81-82页 |
| 3.3.2 De不稳定流校验方法对比 | 第82-87页 |
| 3.3.3 De不稳定流分析 | 第87-90页 |
| 3.4 本章小结 | 第90-92页 |
| 第四章 变曲率弯管内单颗粒运动的高速摄像试验 | 第92-112页 |
| 4.1 单颗粒运动的高速摄像试验设置 | 第92-99页 |
| 4.1.1 试验台的设置 | 第92-93页 |
| 4.1.2 高速摄像仪器 | 第93-94页 |
| 4.1.3 颗粒的物理力学性质 | 第94-97页 |
| 4.1.4 试验方案及步骤 | 第97-99页 |
| 4.2 高速摄像试验数据的后处理 | 第99-104页 |
| 4.2.1 高速摄像图像后处理 | 第99-101页 |
| 4.2.2 高速摄像图像的标定及数据转换 | 第101-102页 |
| 4.2.3 试验结果的随机性和统计规律 | 第102-103页 |
| 4.2.4 误差分析 | 第103-104页 |
| 4.3 高速摄像的试验结果分析 | 第104-110页 |
| 4.3.1 颗粒物性的影响 | 第104-107页 |
| 4.3.2 雷诺数的影响 | 第107-108页 |
| 4.3.3 曲率比的影响 | 第108-110页 |
| 4.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 第五章 变曲率弯管内单颗粒运动的CFD-DEM模拟 | 第112-140页 |
| 5.1 离散单元方法(DEM)与CFD方法耦合模型 | 第112-117页 |
| 5.1.1 连续相控制方程 | 第112-113页 |
| 5.1.2 离散相控制方程 | 第113-116页 |
| 5.1.3 两相间的耦合 | 第116-117页 |
| 5.2 单颗粒运动的CFD-DEM方法验证 | 第117-127页 |
| 5.2.1 网格方案的验证 | 第117-120页 |
| 5.2.2 湍流模型的验证 | 第120-124页 |
| 5.2.3 离散相受力影响 | 第124-126页 |
| 5.2.4 两相作用分析-曳力的选择 | 第126-127页 |
| 5.3 变曲率弯管内单颗粒运动分析 | 第127-138页 |
| 5.3.1 模拟方案设置 | 第128页 |
| 5.3.2 颗粒属性对单颗粒子轨迹的影响 | 第128-131页 |
| 5.3.3 变曲率弯管几何参数对单颗粒运动的影响 | 第131-136页 |
| 5.3.4 雷诺数对单颗粒运动的影响 | 第136-138页 |
| 5.4 本章小结 | 第138-140页 |
| 第六章 变曲率弯管内稀相水力输送的CFD-DEM方法研究 | 第140-174页 |
| 6.1 模拟设置 | 第140-141页 |
| 6.2 变曲率弯管内固液两相流的流动特性分析 | 第141-151页 |
| 6.2.1 颗粒粒度的统计分布 | 第142-146页 |
| 6.2.2 颗粒的轴向速度统计分布 | 第146-149页 |
| 6.2.3 颗粒的二次流速度统计分布 | 第149-150页 |
| 6.2.4 颗粒与壁面的接触力分析 | 第150-151页 |
| 6.3 曲率比对固液两相流动特性的影响分析 | 第151-159页 |
| 6.3.1 曲率比对不同属性颗粒分布的影响 | 第152-154页 |
| 6.3.2 曲率比对颗粒轴向速度的影响 | 第154-156页 |
| 6.3.3 曲率比对颗粒体积分数的影响 | 第156-157页 |
| 6.3.4 曲率比对颗粒接触力的影响 | 第157-159页 |
| 6.4 面积比对固液两相流动特性的影响分析 | 第159-167页 |
| 6.4.1 面积比对颗粒接触力的影响 | 第159-162页 |
| 6.4.2 面积比对颗粒轴向速度的影响 | 第162-164页 |
| 6.4.3 面积比对颗粒体积分数的影响 | 第164-166页 |
| 6.4.4 面积比对颗粒接触力的影响 | 第166-167页 |
| 6.5 雷诺数对颗粒分布影响 | 第167-172页 |
| 6.5.1 不同雷诺数下压力降 | 第167-168页 |
| 6.5.2 不同雷诺数下弯管内颗粒分布 | 第168-170页 |
| 6.5.3 不同雷诺数下颗粒的运动分析 | 第170-172页 |
| 6.6 本章小结 | 第172-174页 |
| 第七章 CFD-DEM方法在大型脱硫泵中的应用 | 第174-200页 |
| 7.1 大型脱硫泵的设计 | 第174-176页 |
| 7.1.1 脱硫泵的设计参数 | 第174-175页 |
| 7.1.2 叶轮的水力设计 | 第175页 |
| 7.1.3 压水室的水力设计 | 第175-176页 |
| 7.2 清水流场的CFD方法研究 | 第176-180页 |
| 7.2.1 模拟设置 | 第176-177页 |
| 7.2.2 脱硫泵清水试验 | 第177-178页 |
| 7.2.3 网格无关性分析 | 第178-179页 |
| 7.2.4 CFD-MRF与CFD-RBM对比 | 第179-180页 |
| 7.3 脱硫泵内单相定常CFD-MRF模拟结果分析 | 第180-184页 |
| 7.3.1 管内二次流分析在脱硫泵内的应用 | 第180页 |
| 7.3.2 叶轮内主流分析 | 第180-182页 |
| 7.3.3 蜗壳内主流流动分析 | 第182-183页 |
| 7.3.4 蜗壳内二次流流动分析 | 第183-184页 |
| 7.4 脱硫泵内固液两相CFD-RBM-DEM方法研究 | 第184-186页 |
| 7.4.1 模拟设置 | 第185-186页 |
| 7.4.2 方案设置 | 第186页 |
| 7.5 脱硫泵内固相流动分析 | 第186-198页 |
| 7.5.1 脱离泵内固相的非定常流动 | 第186-187页 |
| 7.5.2 颗粒属性的影响 | 第187-192页 |
| 7.5.3 流动工况的影响 | 第192-198页 |
| 7.6 本章小结 | 第198-200页 |
| 第八章 总结与展望 | 第200-206页 |
| 8.1 研究总结 | 第200-204页 |
| 8.2 研究展望 | 第204-206页 |
| 参考文献 | 第206-214页 |
| 作者在攻读博士学位期间取得的相关科研成果 | 第214-216页 |
| 致谢 | 第216页 |
