收藏本站
《武汉大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

蒙特卡罗法对射流泵内部流场的数值模拟

李同卓  
【摘要】:射流泵是以液体射流作为工作介质,通过流体质点或微团的紊动扩散作用,把能量传给被抽流体的一种流体机械及混合反应设备。它被广泛应用于国民经济各部门,并逐步发展成为一门新的学科“喷射技术”。虽然射流泵结构比较简单,但是理论却是非常复杂。随着电子计算机技术的发展,数值计算已经成为研究射流泵内部流场的有效手段之一。用蒙特卡罗法研究射流泵流场,目前在国内外文献很少报导,因此本文所做的工作为射流泵的研究,开辟了一个新的方向。主要的内容如下: 首先,阐述了射流泵的工作原理、发展概况;接着对计算流体力学中常用的计算方法进行了评述;然后,介绍了蒙特卡罗法的研究概况及其对本课题的意义。 其次,对蒙特卡罗方法的基本思想、特点和原理作了详细的阐述,再次证明了蒙特卡罗方法如何解决一般的二维抛物型偏微分方程,以及蒙特卡罗法如何在计算机上实现。 第三,总结了在直角坐标系和轴对称柱坐标系下,流体的连续性方程和动量方程的几种特殊形式。并且是从剪切紊流特征出发,根据紊流理论分析和实际观测资料,得到紊动扩散系数表达式。 第四,首次在二维直角坐标系下,对恒定流体的连续性方程和动量方程(其中包括无压力项的齐次方程和有压力项的非齐次方程)进行了单相射流泵(平面问题)内部流场的数值计算,主要是给出具体的随机游动模型。对于非齐次方程采用了压力耦合和动量方程联立求解的方法,算出的结果和解齐次方程在同样的初值和边界条件下,相差不大。还分析了随机游动的次数和所用计算机机时之间的关系图;随机游动次数和误差之间的关系;迭代次数和误差之间的关系。 第五,首次在二维轴对称柱坐标系下,对恒定流体的连续性方程和动量方程(其中包括无压力项的齐次方程和有压力项的非齐次方程)进行了单相射流泵(轴对称问题)内部流场的数值计算,主要是给出具体的随机游动模型。对于非齐次方程采用了压力耦合和动量方程联立求解的方法,算出的结果和解齐次方程在同样的初值和边界条件下,相差不大。并且和激光流速仪实测的速度数据进行了验证,两者基本吻合。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH38

免费申请
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 付勇;文丘里管内空泡动力学特性研究[D];大连理工大学;2007年
2 武卫革;蒙特卡罗方法在电磁场分析中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2008年
3 苗志国;深井泵气锚分气效率计算方法研究[D];中国石油大学;2008年
4 蒋巧玲;蒙特卡罗法在三维电磁场数值计算中的应用[D];华北电力大学(河北);2010年
5 栾永祝;旋转射流负压冲砂装置数值模拟及结构优化[D];中国石油大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钱永康,袁崇伦,刘悦;多火焰辐射室三维温度场的计算[J];导弹与航天运载技术;2001年03期
2 崔国民,蔡祖恢,李美玲;直接模拟蒙特卡罗法对连续流体传热和流动的模拟[J];工程热物理学报;2000年04期
3 吉庆丰,周济人;应用蒙特卡罗法分析供水管网[J];灌溉排水;1998年04期
4 尹增谦,管景峰,张晓宏,曹春梅;蒙特卡罗方法及应用[J];物理与工程;2002年03期
5 韩国其;汪德爟;许协庆;;风生环流的准三维数值模拟[J];河海大学学报;1989年03期
6 金忠青;陈金杭;;二维对流-扩散方程反问题的求解[J];河海大学学报;1993年05期
7 戴会超;金忠青;;通度系数法在紊流模型中的应用[J];河海大学学报;1993年06期
8 刘小兵,程良骏;水涡轮机械流场中的颗粒运动[J];华中理工大学学报(社会科学版);1994年01期
9 吉庆丰,刘超,郑邦民;计算复杂边界渗流的蒙特卡罗方法[J];计算力学学报;2000年04期
10 王丹,张钰,蒋国锋,孙志礼;一种新的概率有限元计算法[J];机械设计与制造;2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金光;宋兴旺;王华;;高温烟气中水滴非等温蒸发的数值模拟研究[J];四川有色金属;2011年01期
2 闫强刚,王殿斌,冯紫良;Monte-Carlo法在地下工程可靠性分析中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2001年04期
3 李波;王肇民;赵晖;;梁腹板开有圆孔时的稳定问题研究[J];四川建筑科学研究;2006年01期
4 许建柳;;复合墙体室内温度响应研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
5 王晓璐;黄大宇;;节能多孔砖墙体热工性能的数值计算及应用分析[J];四川建筑科学研究;2010年04期
6 周传辉;吴银光;陈华良;;双层皮玻璃幕墙风口的确定[J];四川建筑科学研究;2011年02期
7 陈威;张爱国;刘倩;戴青;;含湿多孔介质应用于建筑墙体的制冷性能分析[J];四川建筑科学研究;2011年06期
8 鲁嘉华;张志英;;地铁岛式站台火灾环境监测与控制[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年01期
9 宋建华;张红卫;;钡钨阴极中钡的供应机制研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
10 李国莲;王造奇;;动力波洗涤器的数值模拟研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王利希;周健;Jimmy Tsang;潘乐燕;;汽车空调风道设计及验收方法[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 李金海;张松林;;磁流变液的颗粒沉降理论分析与实验[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
3 李如忠;孙世群;汪家权;钱家忠;;区域生态环境评价的主成分投影模型及其应用[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
4 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
5 师荣光;赵玉杰;沈跃;郑向群;王维;;农产品产地土壤重金属污染风险评价技术研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
6 李东海;纪瀛皇;李明大;刘京宫;;一类分布参数系统的PID控制器设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
7 王卫红;田世民;孟志华;赖瑞勋;;黄河下游游荡性河道河型变化及成因分析[A];第三届全国河道治理与生态修复技术交流研讨会专刊[C];2011年
8 张宪标;汪沨;乐孟常;戴涛;;采用PIC法SF_6/N_2混合气体中绝缘子沿面放电特性仿真[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
9 刘源;刘润发;张华伟;李言祥;;金属-气体共晶定向凝固(Gasar)过程的模拟仿真[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
10 栾卫涛;李永安;;空气-空气能量回收装置阻力性能的数值模拟研究[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 师学明;聚变裂变混合能源堆包层中子学概念研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年
3 艾尚茂;管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 穆勇;燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 王忠义;船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王升飞;密度锁机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 张大明;输煤巷道煤尘运移规律及治理技术研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 武桂芝;大沽河河道渗漏及其对洪水演进影响研究[D];中国海洋大学;2010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 孟凡茂;煤矿主通风巷道中抑制瓦斯爆炸的细水雾两相流场数值分析[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
4 高振周;煤矿井下水力冲孔快速消突的射流特性与防突机理研究[D];河南理工大学;2010年
5 余波;惯性约束聚变的中子半影成像诊断系统和非线性重建方法研究[D];中国工程物理研究院;2010年
6 张绚;双轴闪光照相系统中的散射问题研究[D];中国工程物理研究院;2010年
7 聂文;综掘工作面封闭式除尘系统的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
8 韩福冬;再生混凝土基本力学性能的数理统计分析和可靠度研究[D];山东科技大学;2010年
9 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
10 李连举;轴流式通风机气动噪声分布特性的数值研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张逸成;试论电磁场数值计算的现状和进一步发展的重要性[J];低压电器;1991年02期
2 帅永;卿恒新;谈和平;;蒙特卡罗模拟中三维介质辐射对称性检验[J];工程热物理学报;2007年04期
3 尹增谦,管景峰,张晓宏,曹春梅;蒙特卡罗方法及应用[J];物理与工程;2002年03期
4 张劲松,赵勇,冯叔初;气-液旋流分离技术综述[J];过滤与分离;2002年01期
5 褚良银,陈文梅,李晓钟,杨柳,吴持恭;水力旋流器湍流数值模拟及湍流结构[J];高校化学工程学报;1999年02期
6 何菊明;彭云雄;;液-固两相流的运动描述与数值模拟[J];湖北师范学院学报(自然科学版);2006年03期
7 龙新平;程茜;韩宁;张改兰;;射流泵最佳喉嘴距的数值模拟[J];核动力工程;2008年01期
8 张晓冬,李志义,武君,刘学武,刘东学,夏远景;水力空化对化学反应的强化效应[J];化工学报;2005年02期
9 李金海;李龙;;离心泵固液两相流模型的研究与进展[J];化工装备技术;2005年06期
10 唐象能,唐瑶;用Monte-Carlo法计算电磁场[J];湖南大学学报(自然科学版);1995年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 雷桂媛;关于蒙特卡罗及拟蒙特卡罗方法的若干研究[D];浙江大学;2003年
2 王常斌;油井排砂用射流泵的研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘春光;偏微分方程边值问题的蒙特卡罗解法[D];吉林大学;2004年
2 周帼彦;螺旋片导流式分离器气液两相流的数值模拟与试验研究[D];南京工业大学;2003年
3 庞东晓;新型高效油气分离器性能研究及产品设计[D];西南石油学院;2004年
4 杨会中;水力空化强化效应实验研究[D];大连理工大学;2006年
5 游红娟;井下油气分离器分气机理及分气效率研究[D];西南石油大学;2006年
6 艾飞;旋流PDC钻头井底流场研究[D];中国石油大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 柳楠;沈壮志;宋玉玲;;湍流作用下文丘里管反应器空化泡的动力学特性1[J];化学工程与装备;2011年02期
2 沈壮志;柳楠;;文丘里管反应器空化泡的动力学特性[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2012年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张莹;抽油机井气锚结构优化及气液分离效率计算[D];东北石油大学;2011年
2 曹海涛;低温条件下空化流动特性数值研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 张翠婷;涡流工具在天然气井井底排液中的应用[D];东北石油大学;2012年
4 孟繁磊;用于油、气、水分相流量测量的气液分离装置的研究[D];东北石油大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王娴,王秋旺,陶文铨,郑平;直接模拟蒙特卡罗方法在微通道流动模拟中的应用[J];工程热物理学报;2002年S1期
2 支培法;;双列叶栅流体动力学问题的有限单元法[J];华东水利学院学报;1979年03期
3 支培法;;水力机械轴面及叶片间流动的有限单元法[J];华东水利学院学报;1980年02期
4 张二骏;耿兆铨;;明渠、河网非恒定流的有限元数值解法[J];华东水利学院学报;1981年03期
5 耿兆铨;;二维非恒定流动的有限元计算模式[J];华东水利学院学报;1981年04期
6 龚崇准;戴功虎;;岛式防波堤波浪绕射的数学模型[J];华东水利学院学报;1983年01期
7 汪德爟;陈新建;杨艳艳;;长江口南支流场的平面二维有限差分模拟[J];河海大学学报;1987年05期
8 余利仁;许卫新;张书农;;正交贴体坐标系的生成[J];河海大学学报;1988年05期
9 韩国其;汪德爟;许协庆;;风生环流的准三维数值模拟[J];河海大学学报;1989年03期
10 金忠青;陈夕庆;;用脉冲谱—优化法求解对流—扩散方程边界条件控制反问题[J];河海大学学报;1991年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张玉红;H_2/C_2H_2系统电子助进热丝化学气相沉积动力学过程研究[D];河北大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李同卓,郑邦民,陆宏圻,邓珊,向清江;蒙特卡罗法对射流泵模型内部流场的数值模拟[J];华北水利水电学院学报;2005年01期
2 陈铂;罗麟;;蒙特卡罗法求大体积混凝土不稳定温度场的完整解[J];水利水电科技进展;2009年01期
3 谭丽妍;论射流泵的效率问题[J];中国给水排水;1990年01期
4 梁爱国,刘景植,龙新平,朱劲木;射流泵内流动的数值模拟及喉管优化[J];水泵技术;2003年01期
5 何培杰,龙新平,梁爱国,刘景植,陆宏圻;射流泵流场的PIV测量[J];水科学进展;2004年03期
6 王德茂;针阀调节式液体射流泵的试验研究[J];农业机械学报;1993年04期
7 龙新平,朱劲木;射流泵内部流动的数值模拟[J];武汉大学学报(工学版);2002年06期
8 冯毅;杜敬民;;射流泵在水下工程中的应用[J];广西交通科技;1991年02期
9 陆宏圻,王德茂;水电站机组冷却供水射流系流场模拟及性能预测[J];水利学报;1994年03期
10 李亚峰,马学文;变频调速供水系统中射流泵的使用与节能[J];住宅科技;1999年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 娄骏;陈江平;陈芝久;;蒙特卡罗法在车室辐射计算中的应用[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
2 孙祉伟;;量子蒙特卡罗法的研究[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年
3 郝晋;石立宝;周家启;;具有随机扰动特性的蚁群算法[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
4 徐迎超;周玉磊;;气—液射流泵及其在清洗路面车上的应用[A];2008全国能源与热工学术年会论文集[C];2008年
5 汪超;张键;;射流泵参数化设计及虚拟装配的研究[A];2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛——装备制造产业发展论坛论文集(下)[C];2009年
6 高福来;阙雄才;陈江平;袁一鸣;;空调客车内太阳辐射的综合分析[A];上海市制冷学会一九九九年学术年会论文集[C];1999年
7 王江萍;鲍泽富;朱端银;;射流泵试油系统振源分析[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
8 杜鑫;罗韧;杨永刚;王海涛;;蒙特卡罗数值模拟技术在现役钢筋混凝土梁桥安全性评估中的应用[A];全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集[C];2008年
9 刘德祥;辛沛;钱兵;柴毅;;采用射流泵的消防取水方式研究[A];湖北省公路学会——2004年机电工程研讨会论文集[C];2004年
10 王湛;何嘉年;;基于蒙特卡罗法的钢框架结构可靠度计算方法的研究[A];’2008全国钢结构学术年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 崔怀纲 乔丽霞;金牛股份水泥厂成功研制射流泵[N];中国工业报;2009年
2 刘明辉 张会师;新型射流泵加快大牛地压裂施工[N];中国石化报;2011年
3 赵丽君;商业银行实施经济资本管理的意义[N];中国信息报;2007年
4 中国人民大学统计学系 天相投资顾问有限公司何龙灿 顾 岚;七种方法评价证券投资基金业绩[N];证券日报;2003年
5 招商银行研究部副总经理 罗开位;重视信用风险管理中的违约概率测度[N];金融时报;2005年
6 海通证券 娄静;稳定市中基金业绩延续性强[N];中国证券报;2008年
7 刘兴增、郭宝慧、杭屹、张桂荣;围海造陆:软基技术托起港电一体[N];中国交通报;2004年
8 周泽山;“排水采气”显功效[N];中国矿业报;2003年
9 ;真空预压加固软土地基法[N];中国水利报;2002年
10 王琳;度量模型与银行信用风险管理[N];云南经济日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李同卓;蒙特卡罗法对射流泵内部流场的数值模拟[D];武汉大学;2005年
2 王常斌;油井排砂用射流泵的研究[D];浙江大学;2004年
3 李小宝;大型海湾水交换高效计算方法研究[D];天津大学;2011年
4 延皓;基于流量监测的网络用户行为分析[D];北京邮电大学;2011年
5 延皓;基于流量监测的网络用户行为分析[D];北京邮电大学;2011年
6 袁丹青;多喷嘴射流泵流场的数值模拟及试验研究[D];江苏大学;2009年
7 吴彩斌;破碎统计力学原理及转移概率在装补球制度中的应用研究[D];昆明理工大学;2002年
8 戴景民;多光谱辐射测温技术研究[D];哈尔滨工业大学;1995年
9 姚怡文;沉降控制复合桩基承载力与变形可靠度研究[D];同济大学;2007年
10 李友俊;油藏动态系统演化过程的描述与表征[D];大庆石油学院;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘庆飞;离子壁垒膜对带电粒子的阻止和透过性能研究[D];长春理工大学;2004年
2 葛朝晖;电网项目工程造价风险管理研究[D];华北电力大学(河北);2008年
3 徐龙福;大庆石油管理局业务分析及发展研究[D];天津大学;2004年
4 王永胜;基于响应面法和蒙特卡罗法的混凝土结构可靠性分析[D];西安建筑科技大学;2005年
5 许三罗;薄壁弹体动态强度失效模式的概率特征研究[D];南京理工大学;2005年
6 孙爱娟;锥形光纤中光波导理论研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2005年
7 吴桢;结合电压稳定的发输电系统可靠性评估[D];河海大学;2006年
8 何朋朋;基于蒙特卡罗方法的边坡可靠性分析[D];中国地质大学(北京);2006年
9 张力;上、下弦为预应力拉索的索-杆协同网架静力计算与可靠性分析[D];重庆大学;2005年
10 王婷;混凝土重力坝的可靠性分析[D];辽宁工程技术大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026