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多层丝网空气过滤器阻力特性影响因素研究
| 论文题名： | 多层丝网空气过滤器阻力特性影响因素研究 |
| 关键词： | 船舶空气调节系统;多层丝网空气过滤器;阻力特性;结构参数 |
| 摘要： | 多层丝网空气过滤器是船舶主机和机舱进气过滤系统的重要组成部分之一，其特点是对较小粒径的液滴（通常2~10微米）具有很强的分离能力，其它类型的分离装置如惯性分离器、旋风分离器等则很难做到这一点。但是在整个进气系统中，丝网过滤器产生的气流阻力也占到相当大的比重，其阻力特性主要受其自身三种结构参数的影响，即丝径、层间距和网孔尺寸。了解三种结构参数对阻力特性的影响规律，对丝网过滤器的优化设计具有重要意义。本文采用数值模拟的方法对丝网过滤器阻力特性的影响因素进行了详细的研究，主要进行了如下工作： 1.对丝网二维简化模型的计算精确度进行分析，采用前人创造的取等概率随机数的方法建立多种层数的丝网二维模型，进行阻力特性的计算，通过计算相同层数不同组随机数所建立的模型之间各工况下总压损失值的相对误差考察随机性对阻力特性的影响，即计算结果稳定性，并且评价该种建模方法计算所得总压损失随丝网层数增长趋势的合理性。 2.对等概率随机模型进行改进，采用将等概率随机数分组后取两次随机顺序的方法决定网丝的位置分布，并用这种建模方法建立不同层数的丝网二维简化模型，获得了更加稳定的计算结果和更加趋近于线性的总压损失倍数关系。分析层数变化与随机数取法的规律性对计算结果稳定性和倍数关系合理性的影响。 3.建立多种丝径、层间距和网孔尺寸组合的不同结构丝网二维简化模型，进行多个工况下总压损失的计算，获得每种结构的阻力特性，通过对计算结果的数据整理和流场观察，分析每种结构参数对阻力特性的影响规律。 4.利用数值模拟获得的大量数据，推导与丝径、层间距、网孔尺寸和迎风流速相关的丝网过滤器总压损失数学表达式，通过对比表达式计算结果和不同结构参数丝网阻力特性的数值模拟结果，验证数学关系式的普适性。 5.制作不同结构参数的丝网过滤器试验件，搭建了用于阻力特性测量的风洞试验台，对丝网过滤器的阻力特性展开实验研究，将实验结果与表达式计算结果和数值模拟结果对比，验证所建立的数学表达式用于预测丝网过滤器阻力特性的准确性和所采用的数值方法的有效性。 |
| 作者： | 卜诗 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 孙海鸥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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