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高性能船用燃机进气滤清器性能研究

作　者: 崔佃飞
导　师: 孙海鸥
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 轮机工程
关键词: 气溶胶船用进气滤清器惯性级网垫级两相流数值模拟实验研究
分类号: U664
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 223次
引　用: 12次
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内容摘要

海洋大气中含有盐分且以气溶胶形式存在，海洋舰船的进气往往有除盐要求，例如舰船发动机燃烧用和冷却用的进气、通讯电子舱的进气等。目前国内外有许多大型水面舰船都装备了燃气轮机动力，进气量极大的燃气轮机对进气的除盐要求更为严格，不仅体现在除盐的效果上，同时也对除盐装置的阻力和尺寸等提出较为严格的要求。本文即是对用于除盐目的的高性能船用燃机进气滤清器进行数值模拟及实验研究，为高性能的船用燃机进气滤清器的设计制造提供依据。设计工作者在设计滤清器定型产品前必须掌握其阻力特性和效率特性。完全通过模型实验来了解不同惯性级和网垫级的特性既耗费较大的人力物力也需要较长的实验周期，因此，用数值模拟方法进行研究具有重要意义。针对滤清器目前的研究状况，本文主要进行了以下几个方面的工作： 1．惯性级流场的数值模拟。在几何边界形状上严格反映物理真实而不作任何简化，获得了包括阻力特性和效率特性在内的计算结果； 2．网垫级流场的数值模拟。对数值模拟网垫级的效率特性做卓有成效的开拓性尝试，获得了包括阻力特性和效率特性在内的计算结果； 3．复合两级、复合三级滤清器流场的数值模拟。以惯性级和网垫级数值模拟方法为基础，兼顾复合级滤清器的结构特点，建立合适的数学模型，获得了包括阻力特性和效率特性在内的计算结果； 4．利用专门的实验风洞进行惯性级、网垫级、复合两级以及复合三级滤清器的阻力特性和效率特性的实验研究，并对数值模拟结果加以验证。

全文目录

第1章绪论  10-20
  1.1 本文研究意义  10-11
  1.2 燃机进气滤清器的历史与现状  11-14
  1.3 燃机进气滤清器数值模拟方法  14-18
  1.4 燃机进气滤清器实验研究方法  18
  1.5 主要研究内容  18-20
第2章燃机进气滤清器单相流动数值模拟  20-70
  2.1 引言  20
  2.2 燃机进气滤清器几何模型  20-23
    2.2.1 惯性级几何模型  20-21
    2.2.2 网垫级几何模型  21-23
  2.3 控制方程及湍流模型  23-24
  2.4 网格生成及离散方法  24-26
  2.5 惯性级流场数值模拟  26-41
  2.6 网垫级流场的数值模拟  41-52
  2.7 复合级滤清器流场数值拟  52-69
    2.7.1 复合两级滤清器流场的数值模拟  52-61
    2.7.2 复合三级滤清器流场的数值模拟  61-69
  2.8 本章小结  69-70
第3章燃机进气滤清器两相流动数值模拟  70-92
  3.1 引言  70
  3.2 气粒两相流动的类型  70-72
  3.3 气粒两相流动颗粒相模型  72-74
  3.4 计算方案及算例分析  74-75
  3.5 燃机进气滤清器两相流动的数值模拟  75-91
  3.6 本章小结  91-92
第4章燃机进气滤清器实验研究  92-105
  4.1 引言  92
  4.2 实验原理  92-93
  4.3 燃机进气滤清器阻力特性  93-100
    4.3.1 KLYP120-80-10-4.3型惯性级阻力特性  94-95
    4.3.2 KLYP120-60-10-2.2型惯性级阻力特性  95-96
    4.3.3 KLSW40-33-1.2型网垫级阻力特性  96-97
    4.3.4 复合两级滤清器阻力特性  97-98
    4.3.5 复合三级滤清器阻力特性  98-100
  4.4 燃机进气滤清器效率特性  100-104
    4.4.1 惯性级效率特性  100-101
    4.4.2 网垫级效率特性  101-102
    4.4.3 复合两级滤清器效率特性  102-103
    4.4.4 复合三级滤清器效率特性  103-104
  4.5 本章小结  104-105
结论  105-107
参考文献  107-112
攻读硕士学位期间所发表的论文  112-113
致谢  113

高性能船用燃机进气滤清器性能研究

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