制造业高端技术系列 流程阀门流体动力学PDF电子书下载

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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 阀门流阻特性 3

1.2.1 阀门流量特性 3

1.2.2 阀门流量系数 5

1.2.3 阀门阻力系数 6

1.3 流程阀门研究现状 6

1.3.1 单相工况 7

1.3.2 含固两相工况 9

第2章 单相工况流程阀门数值计算方法 19

2.1 数值计算方程 19

2.1.1 流体流动控制方程 19

2.1.2 湍流模型 20

2.1.3 壁面函数 24

2.2 网格处理方法 25

2.3 数值计算策略 26

第3章 球阀流体动力学特性分析 28

3.1 球阀启闭过程动态流体动力学特性 28

3.1.1 物理模型和数值计算方案 28

3.1.2 阀门特性实验 29

3.1.3 球阀启闭过程流阻特性变化规律 30

3.1.4 球阀启闭过程内部流场变化规律 34

3.2 V型球阀流体动力学特性 37

3.2.1 数值模拟模型及计算方案 37

3.2.2 阀门特性实验 39

3.2.3 V型球阀稳态特性 40

3.2.4 V型球阀瞬态调控特性 48

第4章 截止阀流体动力学特性分析 55

4.1 普通截止阀流体动力学特性研究 55

4.1.1 数值模拟模型及计算方案 55

4.1.2 数值模拟和实验对比 58

4.1.3 截止阀内部二维瞬态流场 60

4.1.4 截止阀内部三维稳态流场 62

4.2 节流型截止阀流体动力学特性研究 66

4.2.1 数值模拟模型及计算方案 66

4.2.2 改进前后截止阀内部流场对比 66

4.2.3 改进前后阀门流阻特性对比 68

4.3 阀芯结构变化对节流型截止阀流体动力学特性的影响 73

4.3.1 阀门结构模型 73

4.3.2 数值模拟和实验对比 73

4.3.3 阀芯结构对节流型截止阀性能参数的影响 75

4.3.4 阀芯结构对节流型截止阀内部流动特性的影响 76

第5章 流程阀门含固两相流动及流致磨损数值计算方法 80

5.1 含固两相流动计算方法简介 80

5.2 基于欧拉-拉格朗日方法的数值计算模型 81

5.2.1 连续相计算模型 81

5.2.2 离散相运动方程 81

5.2.3 颗粒和壁面的碰撞反弹模型 87

5.2.4 磨损计算模型 88

5.3 数值计算策略 90

第6章 气固两相流程闸阀流动及磨损分析 92

6.1 全开状态下闸阀内部稀气固两相流动特性研究 93

6.1.1 物理模型和数值模拟方案 93

6.1.2 数值模拟验证 95

6.1.3 颗粒对气体流场的影响 96

6.2 全开状态下闸阀稀气固两相流致磨损研究 99

6.2.1 物理模型及网格划分 99

6.2.2 数值模拟验证 101

6.2.3 结果与讨论 104

6.3 闸阀不同开度下两相流致磨损研究 113

6.3.1 物理模型和数值模拟方案 113

6.3.2 数值模拟验证 115

6.3.3 闸阀两相流阻特性 119

6.3.4 闸阀气固两相流动规律 119

6.3.5 闸阀磨损分析 123

第7章 基于凹槽结构的闸阀磨损改进研究 130

7.1 数值模拟方案及验证 130

7.1.1 物理模型 130

7.1.2 数值模拟方案 130

7.1.3 数值模拟验证 132

7.2 水平放置凹槽结构两相流动及磨损分析 135

7.2.1 高度差对气流场的影响 135

7.2.2 高度差对颗粒分布的影响 137

7.2.3 高度差对磨损的影响 138

7.3 倾斜放置凹槽结构两相流动及磨损分析 143

7.3.1 气相流场变化规律 144

7.3.2 颗粒分布变化规律 144

7.3.3 颗粒磨损变化规律 148

7.4 凹槽结构两相流动及磨损实验研究 152

7.4.1 实验方案 153

7.4.2 凹槽结构内部颗粒分布特性 156

7.4.3 凹槽后壁面的磨损特征 156

第8章 液固两相球阀流动及磨损分析 162

8.1 数值计算设置及验证 162

8.1.1 流体计算域的建立和参数设置 162

8.1.2 实验方案 164

8.1.3 数值模拟验证 165

8.2 球阀内部固液两相流动特性分析 168

8.2.1 球阀固液两相流量系数 168

8.2.2 固体颗粒对阀门内部流场的影响 169

8.2.3 固体颗粒分布规律 169

8.3 球阀主要壁面的磨损特性 171

8.3.1 阀芯流道磨损特性 171

8.3.2 阀芯下游管道磨损特性 175

8.3.3 球体表面及阀体表面磨损特性 182

参考文献 183

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