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《浙江大学》 2005年
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自激振荡脉冲射流装置性能影响因素数值分析及喷嘴结构优化设计

王循明  
【摘要】:本论文课题来源于浙江省自然科学基金重大资助项目——大型工业油罐罐底油泥清洗及油泥无害化、资源化处理(项目编号:ZE0208)。项目的主要内容分为两部分:研制自激振荡脉冲清洗装置用于大型工业油罐罐底油泥的清洗;油泥的无害化、资源化处理。本论文隶属于第一方面的内容。 本课题组前期根据实际的工程需要,首次将脉冲喷射清洗方式引入到大型工业油罐底泥的清洗方面,模型试验获得了很好的清洗效果。在喷射装置的设计中,自激喷嘴的频率特性对射流的清洗效果存在着极其重要的影响,目前国内外的相关研究还很不完善。在本文中,首先通过采用流体网络理论的小扰动集中参数模型,推导了低压大流量自激脉冲射流喷嘴的频率特性分析式,初步分析了结构参数和运行参数变化对脉冲效果影响的趋势;然后通过建立非定常液汽两相流空化模型,对自激喷嘴内部流场进行数值模拟,揭示了低压大流量自激振荡脉冲发生机理,进而建立了自激脉冲喷嘴数值优化理论;最后通过两次模型试验和数值计算综合分析的结果,得到了自激喷嘴结构参数和运行参数的优化配比范围,为指导工业设计打下了坚实的基础。 第一章绪论从工业应用背景出发,对大型工业油罐自动清洗技术及采用脉冲射流清洗的可行性和优点进行了论述,同时对国内外相关研究理论尤其是射流清洗理论进行了综述。第二章通过采用流体网络理论的小扰动集中参数模型,推导了低压大流量自激脉冲射流喷嘴的频率特性分析式,同时指出了目前直接理论分析中存在的困难和可行性研究方法。第三章建立了定常空化射流数值模拟理论,主要讨论了利用双流体模型进行定常空化模拟的控制方程、方程离散、坐标变换、液汽两相流SIMPLE解法等,并特别讨论了利用汽体密度分数进行相间压力分摊的必要性。第四章针对所提出的低压大流量自激脉冲清洗方式及自激脉冲喷嘴,建立了非定常二维空化数值模拟理论,对原空化模型进行了改进,通过对空化发生后腔内压力、速度及体积分数场的分区,揭示了自激脉冲射流发生机理,总结了产生较好激振效果的要点。第五章讨论喷嘴结构参数及运行参数对激振效果的影响,提出自激喷嘴的数值优化理论。第六章通过两次模型试验对自激喷嘴
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TE972

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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10 石正军;唐涛;赵晓平;;多孔介质对自流式充气影响的数值模拟[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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10 胡天喜;立式同轴离心磨机磨矿理论与试验研究[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 张艳利;局部通风掘进工作面换热系数计算方法研究[D];河南理工大学;2010年
3 李波;义安矿水力冲孔卸压增透消突技术研究[D];河南理工大学;2010年
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7 李楠松;基于PIV测量的噪声分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张哲衡;高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 杨林;唐川林;张凤华;;地下矿产钻孔水力开采技术及其应用[J];地下空间与工程学报;2006年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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2 龚汉生;大型千分尺架的结构刚度和优化设计[J];工具技术;1987年11期
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1 通讯员 张晶晶 记者 吴永红;全国首座优化设计超临界火电厂竣工[N];安徽日报;2008年
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3 张允峰 彭国勋;CAE技术在空调器木包装箱优化设计中的应用[N];中国包装报;2008年
4 通讯员 肖锋 本报记者 陶海音;“衡变”上半年节支1300万[N];湖南日报;2005年
5 王泽斌;计算机辅助玻璃配主优化设计[N];中国建材报;2007年
6 高国敏王春燕 张材;汽车厂房优化设计攻略[N];建筑时报;2008年
7 季佳莹;优化设计加快审批 抢抓进度如期完工[N];哈尔滨日报;2008年
8 高学文;优化设计 改进结构 节约资源[N];中国包装报;2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王循明;自激振荡脉冲射流装置性能影响因素数值分析及喷嘴结构优化设计[D];浙江大学;2005年
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6 王俭;高垂直段风冷封闭母线三维场仿真分析及结构优化设计[D];沈阳工业大学;2009年
7 王新坤;微灌管网水力解析及优化设计研究[D];西北农林科技大学;2004年
8 郑银环;汽车钢板弹簧计算模型研究[D];武汉理工大学;2005年
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10 黄茂杨;柴油机高压共轨燃油喷射系统[D];东南大学;2005年
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1 王丽敏;偏曲轴少齿差行星减速器优化设计[D];河北工业大学;2005年
2 贾斌;全程变桨距风能转换装置的气动研究[D];内蒙古工业大学;2005年
3 李丹;WWB型脉动式无级变速器运动分析及优化[D];南昌大学;2006年
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6 李进军;劲性搅拌桩荷载传递规律的试验研究[D];天津大学;2006年
7 赵天印;白银王岘水泥有限责任公司员工绩效考评体系的优化设计[D];兰州大学;2007年
8 周欢;中国企业文化测评维度选择及模型优化设计[D];中南大学;2007年
9 范淑敏;遗传算法在PID控制中的应用[D];北方工业大学;2007年
10 赵鹏飞;基于GA的双圆弧齿轮啮合特性及应力的有限元分析[D];兰州理工大学;2008年
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