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金属丝网滤清器阻力特性预测方法研究
| 论文题名： | 金属丝网滤清器阻力特性预测方法研究 |
| 关键词： | 燃气轮机;金属丝网滤清器;阻力特性;数值模拟;预测分析 |
| 摘要： | 燃气轮机作为动力装置在舰船领域应用的越来越广泛,由于其进气量较大,在海洋环境下实际工作时,会吸入大量含有盐分的空气,若不对这些盐分进行分离将会对发动机的性能产生巨大的影响。金属丝网滤清器是燃气轮机进气滤清装置中重要的组成部分,其阻力损失占到整个进气滤清系统阻力损失的一半以上,因此对其阻力特性进行预测研究对于提高燃气轮机的进气质量有着重要的意义。 本文从数值模拟和实验研究两个方面对金属丝网滤清器的性能进行研究。利用数值模拟方法详细研究了金属丝网滤清器内部的流动,计算其阻力特性,并结合实验研究进行验证,获得了较为准确的阻力特性预测方法。本文的主要研究内容分为以下几个方面: 1.在保证张紧程度一致的情况下对已有的实验用丝网进行大量的尺寸测量,运用数理统计的方法得到了该丝网的网孔平均网格间隔和网丝直径大小,该尺寸参数被用来作为本文建立不同丝网计算域模型的依据。 2.为了能真实反映金属丝网滤清器内部的流动情况,合理体现丝网间搭接形式,本文尝试建立了没有经过简化的金属丝网三维真实模型。根据前人所提出的理论基础,引入了三维简化模型和二维简化模型。以上述三种建模方案为基础进行大量的计算,得到了金属丝网滤清器在不同工况、不同层数、不同随机模型等因素影响下其阻力特性的变化情况。对比分析计算结果,获得了对金属丝网滤清器阻力特性进行研究的最佳模拟方案——二维简化模型。 3.在充分考虑各种可能的影响因素的基础之上,结合现有实验条件,设计制备了较精细的丝网滤清器专门的风洞实验台,针对阻力特性展开实验研究,测量结果与计算模型的数值模拟结果接近,验证了数值模拟的准确性。 4.基于二维简化方法,通过采用正交试验法对丝网滤清器的影响因素展开研究,分析得到了网丝直径、层间距以及网孔间距对阻力特性的影响规律和程度。 |
| 作者： | 刘鹏飞 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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