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多级孔板消能装置流场模拟及实验研究
| 论文题名： | 多级孔板消能装置流场模拟及实验研究 |
| 关键词： | 管道系统;多级孔板消能装置;流场特性;压降特性 |
| 摘要： | 多级孔板消能装置结构简单，价格低廉，便于安装和维护，被广泛应用于核电站管道系统、化工行业水泵再循环管道系统、船舶汽水系统、运载火箭管路系统等要求降低流体压力的管道系统。本文以多级孔板消能装置为研究对象，采用流体仿真软件Fluent对多级孔板消能装置内流场的流动特性和影响因素进行数值模拟；对模拟结果进行分析；为多级孔板消能装置的优化设计提供理论依据。主要研究分以下几个部分： 首先，结合现有多级孔板设计方法，初步确定多级孔板消能装置的参数，并设计四种不同孔板组合的多级孔板消能装置，分别对这四种消能装置进行数值模拟，对比分析它们的消能效果和流场特性。分析孔板间相对角度对不同孔板组合的消能装置消能效果的影响。 然后，多级孔板消能装置采用多孔孔板和单孔孔板交叉组合的结构，分析消能装置中多孔板孔数、孔分布直径比、孔板厚度和消能腔直径对多级孔板消能装置总压降和流场的影响。 接着，采用正交试验法，结合数值模拟对不同结构参数组合的多级孔板消能装置的压降效果进行分析，通过极差分析法和方差分析法确定各因素与多级孔板消能装置消能效果之间的显著性关系，并确定最优结构。在最优结构的基础上，调节各级孔板孔径，得到符合设计要求的多级孔板消能装置。 最后，搭建测试实验台，测量不同流量情况下，多级孔板消能装置不同位置压力，将测试结果和数值模拟结果进行对比，证实使用数值模拟方法对多级孔板消能装置进行仿真的正确性和可靠性。 |
| 作者： | 王晓飞 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 高殿荣;王立海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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