直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場的數(shù)值模擬.pdf

1、該文研究工作的技術(shù)路線是:第一,建立直通式迷宮密封二維幾何模型;第二、提出基本假設(shè),確立物理模型;第三、通過數(shù)值計算,繪制出不同幾何條件下直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場的可視化圖形;第四、通過實驗考察數(shù)值模擬結(jié)果是否正確;第五、根據(jù)理論計算結(jié)果和實驗結(jié)果的對比分析得出結(jié)論.針對幾何因素對直通式迷宮密封效果的影響,該文參考了相關(guān)文獻資料,確定所要研究的幾何參數(shù)為:齒間距(s)、間隙高度(h)、齒高(H)和齒寬(b).并根據(jù)現(xiàn)有工業(yè)用直通式迷宮

2、密封的結(jié)構(gòu),加以適當(dāng)調(diào)整,從無量綱的角度確定了各幾何參數(shù)的研究范圍是:s/h=10~80,H/s=0.25~1.0,b/h=0.1~20.0.該文吸收了前人在迷宮密封領(lǐng)域中許多重要的研究成果.在此基礎(chǔ)上,通過數(shù)值模擬和實驗驗證兩種手段,對直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場進行了初步探討.綜合近兩年的論文研究工作,最后總結(jié)出以下幾點淺顯的認識:一、利用MATLAB數(shù)學(xué)語言編程計算,就幾何因素對直通式迷宮密封的影響效果進行數(shù)值模擬,直觀地顯示出迷宮

3、內(nèi)部流場及壓力場的分布情況,從而確定出較為合理的幾何結(jié)構(gòu).由此可見,數(shù)值模擬方法在研究迷宮內(nèi)部流場和壓力場的定量研究過程中,同以總體試驗為主的傳統(tǒng)方法相比,具有一定的優(yōu)越性.二、由數(shù)值模擬結(jié)果得出的較為合理的直通式迷宮密封幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍是:s/h=40或60,H/s=0.5,b/h>10(b不宜過大).三、利用粒子成像(Particle Image Velocimetry簡稱PIV)技術(shù)作為基本實驗手段,拍攝了與數(shù)值模擬條件相比,具有

4、物理相似特征的各種情況下的流場照片.通過實驗結(jié)果與數(shù)值計算結(jié)果的對比分析,可以看出,該文對直通式迷宮密封內(nèi)部二維流場進行的數(shù)值模擬是基本正確的.因此,采用數(shù)值計算方法得到的直通式迷宮密封幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍,對于實際結(jié)構(gòu)設(shè)計也具有一定的參考價值.總之,該文對直通式迷宮間隙和空腔內(nèi)部流場及壓力場進行了定量計算,計算結(jié)果得到了實驗結(jié)果的驗證.該文比較完整地分析了直通式迷宮密封內(nèi)部流體的流動形式,為迷宮計算提供了較為完善的數(shù)學(xué)模型,并為迷宮設(shè)計提