某烧结厂管道减振对策的数值解析

发布时间：2017-08-14 09:25

  本文关键词：某烧结厂管道减振对策的数值解析

  更多相关文章： 数值模拟 气流脉动 流固耦合 孔板 FLUENT

【摘要】：管道经常被运用于输送气体和液体,烧结中供气和传统矿浆输送也不例外,然而一般的管道运送都需要通过压缩机或泵加压作为动力。由于压缩机的间歇加压,使管道内流体产生脉动,当脉动的流体在运输途中遇到弯管、盲板等部件时,便会产生激振力,使管道振动,轻则导致管道破裂,介质泄漏;重则导致安全事故,危及生命。本文针对某烧结厂存在严重振动的煤气供气管道,首先通过计算和数值模拟软件FLUENT对管道内部流场进行初步的分析,随后提出理论上可行的减振措施:变径管和孔板的配合使用。然后针对该种减振措施,建立添加不同孔板开孔率和开孔数的孔板后相应的管道3D模型,从消减管道内部气流脉动和管道流固耦合后管壁总变形两个方面进行数值模拟,通过模拟结果分析得出孔板的最佳开孔率以及最佳开孔数。最终模拟结果表明,当添加的孔板开孔率为30%,开孔数为1时,管道内部气流脉动情况最弱,管道流固耦合后总变形最小。随后将供气管道的最佳减振参数运用于矿浆输送管道,从管道流固耦合方面来研究矿浆管道,得到烧结供气管道的减振参数同样适用于矿浆输送管道的结论。
【关键词】：数值模拟 气流脉动 流固耦合 孔板 FLUENT
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD50
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 研究目的和意义8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 消减气流脉动的国内外研究现状8-9
• 1.2.2 管道流固耦合的国内外研究现状9-10
• 1.3 本文主要研究方法10-12
• 1.3.1 ANSYS Workbench简介11
• 1.3.2 ANSYS Workbench流固耦合分析11-12
• 1.3.3 本文研究过程12
• 1.4 本文主要研究内容和章节安排12-14
• 第2章 管道振动原因分析及对策14-23
• 2.1 管道振动原因分析14-21
• 2.2 管道减振措施21-23
• 2.2.1 改变管道的固有频率21-22
• 2.2.2 消减气流脉动22
• 2.2.3 合理设计管道系统22-23
• 第3章 弯管输气的数值模拟23-38
• 3.1 消减弯管气流脉动的数值模拟23-32
• 3.1.1 孔板开孔率影响消减气流脉动效果的数值模拟23-28
• 3.1.2 孔板开孔数影响消减气流脉动效果的数值模拟28-32
• 3.2 弯管的流固耦合管壁总变形的数值模拟32-37
• 3.2.1 开孔率对弯管流固耦合后管壁总变形影响的数值模拟32-35
• 3.2.2 开孔数对弯管流固耦合后管壁总变形影响的数值模拟35-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 弯管输液的数值模拟38-43
• 4.1 弯管输液模拟的模型参数38-39
• 4.2 弯管输液模拟的计算参数39-40
• 4.3 弯管输液模拟的模拟结果40-42
• 4.3.1 入口速度为 1m/s时的模拟结果40-41
• 4.3.2 入口速度为 3m/s时的模拟结果41
• 4.3.3 入口速度为 5m/s时的模拟结果41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第5章 管道输气的数值模拟43-57
• 5.1 消减管道气流脉动的数值模拟43-51
• 5.1.1 孔板开孔率影响消减气流脉动效果的数值模拟43-48
• 5.1.2 孔板开孔数影响消减气流脉动效果的数值模拟48-51
• 5.2 管道的流固耦合后管壁总变形的数值模拟51-56
• 5.2.1 开孔率对管道流固耦合后管壁总变形影响的数值模拟51-54
• 5.2.2 开孔数对管道流固耦合后管壁总变形影响的数值模拟54-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第6章 结论与展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-63
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文63-64
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目64

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本文编号：671946