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《华中科技大学》 2007年
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抽水马桶三维数值模拟及优化

盛科  
【摘要】: 本文运用计算流体动力学软件-FLUENT采用VOF体积流法对抽水马桶的冲水过程进行了研究,提出了对冲水流场进行数值模拟的方案,并进行了实例计算,在全面数值模拟的基础上,根据高效节水的原则对马桶各部件的优化设计提出了建议。研究的主要内容包括: (1)根据抽水马桶冲水过程的特征,确定了其物理模型为带自由表面的三维非稳态多相流,其中多相包括空气相、水相和固体污物相,考虑到流固耦合问题的复杂性,从而将抽水马桶冲水过程的多相耦合流动问题简化为气-液两相流问题。 (2)运用VOF方法对抽水马桶冲水的流动全过程进行了三维数值模拟,提出了合理的网格划分方案,并进行了实例计算和分析。 (3)考察了在一定水量的情况下,水包壁面的冲刷范围、冲刷速度和壁面总压分布,并分析了各因素对抽水马桶冲刷和排污性能的影响。 (4)对不同模型的数值计算结果进行了比较和分析,并在此基础上,对马桶各部件的优化设计提出了有价值的建议。 本文通过分析简化了抽水马桶模型,提出了利用FLUENT软件数值模拟抽水马桶冲水全过程的方法,在本文的基础上,如经过进一步深入研究,并结合实验研究结果,即可得到较完善的抽水马桶冲水排污性能参考标准。本文的研究方法和研究成果可以为高效节水的洁具设计提供参考,具有实际应用价值。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O35

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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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