筒装料论文-张春晋,孙西欢,李永业,张学琴,张雪兰

筒装料论文-张春晋,孙西欢,李永业,张学琴,张雪兰

导读:本文包含了筒装料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:流场,压强,农产品,流固耦合

筒装料论文文献综述

张春晋,孙西欢,李永业,张学琴,张雪兰[1](2018)在《流固耦合作用对筒装料管道车水力输送内部流场特性的影响》一文中研究指出为了进一步分析流固耦合作用对筒装料管道水力输送内部流场特性的影响,采用商用ANSYS Fluent 12.0软件对管道流体域与管道车固体域进行联合求解,并将耦合计算的模拟值与试验值进行对比。管道流体域非稳态计算采用雷诺时均动量方程和RNG k-ε湍流模型,管道车固体域瞬时速度与位移的耦合计算采用结构动力学方程。结果表明:模拟值与试验值基本吻合,且管道车运移时瞬时速度、脉动压强、流速分布以及压强分布的最大相对误差分别不超过1.43%、3.16%、5.28%和1.64%,得到采用流固耦合方法求解筒装料管道水力输送的内部流场特性是可行的;随着径长比的增加,管道车车前近壁面区域的轴向流速、径向流速与压强的影响范围增大,涡量幅值的影响范围减小,周向流速的影响范围呈先减小后增大;管道车下游流场的能量耗散与能量转化共同引起了管道车车前近壁面区域出现了低压区,而能量转化使得管道车下游流场的压强又再次回升;管道车的时均压降系数随着径长比的增加呈先减小后增大,且径长比为0.7的管道车时均压降系数最小。该文的研究将为管道车的结构设计与动力学机理分析提供理论参考。(本文来源于《农业工程学报》期刊2018年18期)

张雪兰[2](2015)在《筒装料管道水力输送概化模型》一文中研究指出筒装料管道水力输送是在物流行业发展进程中出现的一种新型的物料输运方式,其具有节能、环保等方面的优势,该输送方式的提出在一定程度上缓解了传统物流业中能源消耗高、污染严重等问题。对该新型输送方式开展的研究中,已经在运载体运行条件、运动特性等方面取得了一定的研究成果,研究过程中,将管道车运载体在管道内运行的全过程划分为静止(启动前或因故障停滞在某一位置)、启动、变速(含加速、减速)运行及稳定运行等几种状态分别进行探讨。各状态下,运载体的不同运动特性及管道壁面约束的双重作用对水流产生不同的影响,而水流流场特性是决定该输送方式运输效率的主要方面,因此对管道内流场水力特性进行系统的研究是必需的,作为该研究体系的第一步研究,笔者将就管道车处于不运动状态时的周围流场特性进行详尽的研究。该状态下,水流经过管道车时形成的缝隙流动主要呈现为沿圆柱形料筒母线的绕流运动,因此,为了便于开展研究的同时提高研究准确性,建立了与管道车载体同型(包括结构组成和各结构尺寸)的柱状体概化模型(管道车料筒概化为柱状体主圆柱,管道车支撑结构概化为柱状体附属圆柱),从而使该问题概化成为有限圆管域(主要指圆管内径有限)内柱状体形成的绕流流场特性研究问题。本论文结合国家自然科学基金资助项目“管道列车水力输送能耗研究”(51179116)和“动边界环状缝隙流水力特性研究”(51109155),采用理论分析,数值模拟及试验验证相结合的方法对有限圆管域内柱状体周围形成的绕流场特性进行分析和研究,主要研究内容如下:(1)针对柱状体的结构特点,就其对平直管道内水流产生的扰动影响所引起的流型及速度分布变化进行理论分析,对管流沿程压力变化及能耗的产生进行理论研究。(2)采用FLUENT模拟软件对不同雷诺数条件下,单柱体在平直圆管域内形成的绕流进行数值模拟,采用数值结果分析了计算管域内绕流场的结构,主要分为:远离柱状体的流动符合圆管紊流速度对数分布形态;柱状体上游阻水范围内为低速高压区;主圆柱周围环隙空间为高速低压区;柱后尾流中,临近柱状体下游存在低速核心区,水流紊动剧烈,之后随水流逐渐减弱。此外,流场各特征空间内叁方向速度分布、压力分布、涡量及柱体受力系数等特性均得到了详细的分析和描述,并在其中结合了对柱状体绕流流动机理的论述。(3)基于数值模拟结果,针对不同影响因素(柱型及管径)条件下的流场特性进行对比分析,得出不同因素对该圆管域绕流场特性的影响作用,表现为:主圆柱长度的变化不改变轴向速度场结构,附属圆柱直径的增大会减小柱状体后低速核心区范围,这两个因素对柱状体表面压力分布影响较弱,且小幅影响系统阻力系数指标;增大主圆柱直径引起柱后低速核心区范围及系统阻力系数指标的明显增大;管道直径的增大会明显减小环隙高速区沿水流方向的发展长度及系统阻力系数指标值;主圆柱直径和管道内径是影响管域内压力及环隙进口位置处X、Y-速度分布的主要因素。(4)以无量纲分析及数值模拟结果得到了柱状体上、下游水体受强扰动影响范围的估测方法,通过拟合得到了该强扰动影响范围系数与流量间的估算关系;同时,拟合得到强扰动范围内水流扰动能耗与流量间为乘幂相关关系。(5)对单柱体情况下的柱状体形成的同心环隙绕流结构中,主圆柱周围环隙与柱状体上、下游一定范围内的满管流空间内的速度分布,以及柱状体所在特征管段的压降特性进行试验研究。试验结果显示在柱状体上游测试断面内,阻水作用导致断面中心位置处速度值略低于周围,管壁粘滞作用导致近壁位置处速度值较小;下游满管空间内,随水流运行,断面内速度等值分布演变为内大外小的简单分布,且速度梯度渐小。(6)以特征断面内速度及特征管段压降的试验结果与数值模拟结果的对比,对数值方法的有效性及合理性进行验证。(本文来源于《太原理工大学》期刊2015-06-01)

张雪兰,孙西欢,李永业[3](2014)在《筒装料管道水力输送动边界流压力特性》一文中研究指出为深入探讨筒装料管道水力输送过程中同种型号双车运行时所产生的动边界条件下有压管道内部断面压力分布以及压降特性问题,对型号100 mm×60 mm、荷载750 g的管道双车在30,40,50,60,70 m3/h等不同流量作用下两车车身环隙断面、车间断面的压力分布以及车组沿程压降特性进行试验研究和分析,两车运行时车间距离条件为10 cm.研究表明:当流量增大时各测试断面压力值增大;双车车体沿程压力呈现先减小后增大的趋势;沿水流方向,后车引起的压降值明显高于前车;后车环隙断面内,自固定边壁向动边界压力值呈现"降-升-降"趋势,前车环隙内则为总体下降趋势,且后车环隙压力梯度高于前车;不同流量条件下,车间断面内压力分布基本为管道边壁附近值较大,内部值较小,且分布不均匀,压力梯度随流量增大而增大.(本文来源于《排灌机械工程学报》期刊2014年03期)

张雪兰,孙西欢,李永业[4](2014)在《筒装料管道水力输送环隙流场特性试验研究》一文中研究指出为进一步完善从流场角度对筒装料管道水力输送管道车运移过程的研究,采用试验的方法对车长100 mm、直径60 mm、荷载750 g的管道车在30~70 m3/h不同流量控制条件下运行时管道车车身环隙流流场水力特性进行分析。得到了车体周围环隙流为紊流状态;断面内压力、轴向速度以及周向速度均随流量的增大呈现总体增大的趋势;同一流量条件下,轴向速度在车中断面内分布为运动管道车壁附近较大、静止管道壁面附近较小,且沿车体在车中断面内分布较车前、车后断面更为均匀;各流量条件下,断面内周向速度分布均呈现较明显的不均匀性,轴向速度分布均匀性随流量增大而提高。(本文来源于《重庆交通大学学报(自然科学版)》期刊2014年01期)

李永业,孙西欢,许飞[5](2013)在《基于FLOW-3D的筒装料管道水力输送数值模拟》一文中研究指出为合理设计筒装料管道水力输送技术,本文根据筒装料管道水力输送的水力特性,建立了筒装料管道水力输送数学模型,并采用FLOW-3D软件对该数学模型进行了数值求解,同时与试验结果进行了比较,发现筒装料管道水力输送的压力场和流速场的实测值与模型计算值吻合较好,说明所建数学模型是正确的,采用该软件求解是可行的,可为该技术的工程应用提供理论依据.(本文来源于《系统工程理论与实践》期刊2013年01期)

郗夏楠[6](2012)在《不同雷诺数条件下筒装料管道水力输送的水力特性研究》一文中研究指出随着科技和现代社会的飞速发展,我国的经济规模不断扩大,国民环保意识不断增强。公路运输、铁路运输、水路运输和航空运输作为传统的交通运输方式已经不能满足飞速发展的社会需求,寻求一种新型的节能环保的运输方式已经迫在眉睫。筒装料管道水力输送正是在这种大背景下提出的,它是一种新型的运输方式,是对现有运输方式的一种补充和完善。它的主要优点节能环保等正好符合“十二五”规划的纲要,是一种适合于可持续发展的运输方式,具有广阔的发展前景。本文结合国家自然科学基金项目“筒装料管道水力输送的水力特性研究”(50579044),采用理论分析和模型试验相结合的方法对不同雷诺数条件下的筒装料管道水力输送的水力特性进行了研究。主要得出以下成果:(1)对管道车在运行过程中的受力状况进行了分析,从管道车受力的特点出发建立了管道车稳定运行时的数学模型,该数学模型与试验数据相吻合。(2)建立了雷诺数与管道车运行平均速度的关系,得出管道车运行平均速度随着雷诺数的增大而增大,两者接近于正比例关系;在雷诺数一定的情况下,对于同一车型而言,管道车的平均速度随着输送荷载的增大而减小。(3)管道车运行到不同位置时,无论输送荷载、车型怎么变化,雷诺数的大小变化不影响整个管路压力分布的整体趋势,压力值都随着距离的增大而减小;但是会影响压力变化的幅度,直管段的压力降最小,平弯管段次之,斜弯管段的压力变化幅度最大;车型相同,输送荷载相同的情况下,各个测点压力值随雷诺数变化的趋势基本相同,都是随着雷诺数的增加,压力值不断增加。(4)各个测试断面压力随时间变化的基本趋势相同,压力值都是先降低,后升高,成倒“几”字分布。具体来说,当管道车未到达测试断面时,测压管水头基本保持不变;即将移动到测试断面时,测压管水头急剧下降;管道车移动到测试断面时,测压管水头降到最低点;管道车刚刚移动到测试断面时,测压管水头又会急剧上升到一定值并且保持一段时间;管道车运行出测试断面一定距离后,测压管水头值基本上恢复到未放入管道车之前的压力值。(5)从形成机理上对管道车水力输送能量损失进行划分,其能耗主要由3部分构成。一部分是水流在管道中运行时的能耗;一部分是水流绕过管道车损失的能量;另一部分能量损失是转化为管道车动能的能量和转化过程中克服摩擦阻力等做功所消耗的能量。(6)管道车在不同输送荷载、不同型号、不同雷诺数条件下,管道中沿程能耗分布曲线的趋势都是相同的,都是随着距离的增加,能耗值不断增大;输送荷载一定,车型一定时,总能耗值随着雷诺数增加而不断增加。(7)综合考虑管道车的运行速度和能耗两个重要的指标,得出管道车的输送效率随着雷诺数的增加呈现先增加后减小的趋势,在雷诺数为200000时取到最大值。(8)用量纲分析的方法,建立了筒装料管道水力输送的能耗公式;同时运用标准回归系数法对影响管道车运行速度和输送能耗的各个影响因素进行了敏感性分析。本文的研究成果对筒装料管道水力输送技术的发展具有重要的参考价值,为该技术提供了宝贵的试验数据,为合理设计管道车以提高输送效率、加快筒装料管道水力输送技术使其尽快实现工业化提供了重要的理论依据。(本文来源于《太原理工大学》期刊2012-05-01)

李永业,孙西欢,王锐[7](2011)在《不同荷载条件下筒装料管道水力输送能耗研究》一文中研究指出筒装料管道水力输送是一种新兴的管道水力输送技术。为解决料筒在管道中的悬浮问题并降低磨损,在料筒两端分别安装了支撑,并在支撑的末端装有万向滚珠。采用理论分析与试验相结合的研究方法对不同荷载条件下筒装料管道水力输送的能耗特性进行了试验研究,结果表明,管道车在输送物料的过程中能耗随着荷载的增大而增大,但增加幅度不大;不同荷载条件下整个管路的能耗变化趋势基本相同,但对于不同管段能耗的变化幅度不同。斜弯段的能耗变化幅度最大、平弯段次之、直管段的变化幅度最小;总能耗随着荷载的增大而呈线性增大趋势,且相关性较好。研究成果对改进管道水力输送技术具有重要的参考价值。(本文来源于《Applied Computing,Computer Science, and Computer Engineering(ACC 2011 V2)》期刊2011-07-16)

许飞[8](2011)在《筒装料管道水力输送平直管段轴向流速研究》一文中研究指出随着社会的发展进步,人们对生存环境的质量日趋重视,节能减排等措施也被提上日程。作为温室气体排放大户的物流运输领域,更应该以身作则,改革创新,落实贯彻低碳环保理念,而筒装料管道水力输送正是这样一种符合低碳环保理念的,无污染零排放的新型物料运输方式。因此,对其进行研究具有深远的社会和生态意义,而轴向流速的动态变化对物料的安全运输非常重要,所以本文着重对筒装料管道水力输送平直管段的轴向流速进行研究,为这种新型物料运输方式的研究进展提供一定的理论依据。本论文结合国家自然科学基金课题“筒装料管道水力输送的水力特性研究”(50579044),采用模型试验、理论分析与数值模拟的技术路线对筒装料管道水力输送平直管段的轴向流速进行研究,具体研究内容与成果如下:1.管道车在管道中运行时对轴向流速的影响是局部的,且有时限性,会随着时间的推移逐渐减弱。2.各个试验工况下的管道水流流速分布都呈现出中心高,管壁处低的规律,符合紊流对数分布。3.不同型号的管道车运行到管段的相同位置时,对于直径较大的管道车,其造成的管道内水流流速等值线分布较密集,流速梯度较大;而对直径较小的管道车,其运行过程中对水流的影响为:流速等值线分布较稀疏,流速梯度较小,同时在管壁附近一定区域内出现较大流速。4.同一型号的管道车运行到不同位置时,就流速梯度的大小来看,管道车在测量断面下游车后起始处时,该测试断面的流速梯度最大,管道车运行到测量断面下游管段中间点时次之,管道车运行到管道出口处和在测试断面上游时,断面的流速梯度大小相近,为最小。从断面流速分布的最大值来看,管道车运行到测量断面下游车后起始处时最大,运行到其余位置时较小,且无明显规律。5.在不同的流量条件下,管道车运行到不同位置时在同一断面的流速等值线分布特点为:在低流量条件下,管道内水流的流速较低,流速的断面等值线分布较稀疏,流速梯度较小,漩涡比较多;在高流量条件下,管道内水流的流速较高,流速的断面等值线分布较密集,流速梯度较大,漩涡较少。6.同一型号管道车运行过程中,平弯管段出口测量断面的流速等值线分布有较大幅度的偏心情况,且有较多的漩涡,紊流特性明显要比直管段的测量断面要强。本文的研究成果对进一步研究筒装料管道水力输送技术具有重要的参考价值,同时为合理设计筒装料管道水力输送技术并为该技术的推广应用提供理论依据。(本文来源于《太原理工大学》期刊2011-05-01)

孙西欢,李永业[9](2009)在《筒装料管道水力输送影响因素分析》一文中研究指出物料的输送方式很多,筒装料管道水力输送便是其中之一。筒装料管道水力输送作为输送物料的一种新兴技术,具有成本低、效率高、占地少、无污染、安全可靠、不受天气影响且管道布置不受地形限制等优点,是一种具有广阔应用前景的输送技术。本文利用试验数据对筒装料管道水力输送的影响因素进行了分析,结果表明,各影响因素对筒装料管道水力输送过程中的能耗和管道车的运行速度都存在不同程度的影响。但流量对其影响最大,物料重量对其影响最小。其研究成果对筒装料管道水力输送技术的进一步研究具有重要的参考价值。(本文来源于《水力学与水利信息学进展 2009》期刊2009-10-01)

李永业,孙西欢,延耀兴[10](2008)在《管道车不同荷重时筒装料管道水力输送特性》一文中研究指出针对目前农产品运输中存在的主要问题,提出了一种具有应用前景的筒装料管道水力输送技术。对管道车不同荷重时筒装料管道水力输送的一些水力特性进行了试验研究,结果表明,荷重与管道车平均速度几乎呈反比的线性关系,并且发现管道内各断面液体的压力变化,与管道车荷重也有密切关系。(本文来源于《农业机械学报》期刊2008年12期)

筒装料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

筒装料管道水力输送是在物流行业发展进程中出现的一种新型的物料输运方式,其具有节能、环保等方面的优势,该输送方式的提出在一定程度上缓解了传统物流业中能源消耗高、污染严重等问题。对该新型输送方式开展的研究中,已经在运载体运行条件、运动特性等方面取得了一定的研究成果,研究过程中,将管道车运载体在管道内运行的全过程划分为静止(启动前或因故障停滞在某一位置)、启动、变速(含加速、减速)运行及稳定运行等几种状态分别进行探讨。各状态下,运载体的不同运动特性及管道壁面约束的双重作用对水流产生不同的影响,而水流流场特性是决定该输送方式运输效率的主要方面,因此对管道内流场水力特性进行系统的研究是必需的,作为该研究体系的第一步研究,笔者将就管道车处于不运动状态时的周围流场特性进行详尽的研究。该状态下,水流经过管道车时形成的缝隙流动主要呈现为沿圆柱形料筒母线的绕流运动,因此,为了便于开展研究的同时提高研究准确性,建立了与管道车载体同型(包括结构组成和各结构尺寸)的柱状体概化模型(管道车料筒概化为柱状体主圆柱,管道车支撑结构概化为柱状体附属圆柱),从而使该问题概化成为有限圆管域(主要指圆管内径有限)内柱状体形成的绕流流场特性研究问题。本论文结合国家自然科学基金资助项目“管道列车水力输送能耗研究”(51179116)和“动边界环状缝隙流水力特性研究”(51109155),采用理论分析,数值模拟及试验验证相结合的方法对有限圆管域内柱状体周围形成的绕流场特性进行分析和研究,主要研究内容如下:(1)针对柱状体的结构特点,就其对平直管道内水流产生的扰动影响所引起的流型及速度分布变化进行理论分析,对管流沿程压力变化及能耗的产生进行理论研究。(2)采用FLUENT模拟软件对不同雷诺数条件下,单柱体在平直圆管域内形成的绕流进行数值模拟,采用数值结果分析了计算管域内绕流场的结构,主要分为:远离柱状体的流动符合圆管紊流速度对数分布形态;柱状体上游阻水范围内为低速高压区;主圆柱周围环隙空间为高速低压区;柱后尾流中,临近柱状体下游存在低速核心区,水流紊动剧烈,之后随水流逐渐减弱。此外,流场各特征空间内叁方向速度分布、压力分布、涡量及柱体受力系数等特性均得到了详细的分析和描述,并在其中结合了对柱状体绕流流动机理的论述。(3)基于数值模拟结果,针对不同影响因素(柱型及管径)条件下的流场特性进行对比分析,得出不同因素对该圆管域绕流场特性的影响作用,表现为:主圆柱长度的变化不改变轴向速度场结构,附属圆柱直径的增大会减小柱状体后低速核心区范围,这两个因素对柱状体表面压力分布影响较弱,且小幅影响系统阻力系数指标;增大主圆柱直径引起柱后低速核心区范围及系统阻力系数指标的明显增大;管道直径的增大会明显减小环隙高速区沿水流方向的发展长度及系统阻力系数指标值;主圆柱直径和管道内径是影响管域内压力及环隙进口位置处X、Y-速度分布的主要因素。(4)以无量纲分析及数值模拟结果得到了柱状体上、下游水体受强扰动影响范围的估测方法,通过拟合得到了该强扰动影响范围系数与流量间的估算关系;同时,拟合得到强扰动范围内水流扰动能耗与流量间为乘幂相关关系。(5)对单柱体情况下的柱状体形成的同心环隙绕流结构中,主圆柱周围环隙与柱状体上、下游一定范围内的满管流空间内的速度分布,以及柱状体所在特征管段的压降特性进行试验研究。试验结果显示在柱状体上游测试断面内,阻水作用导致断面中心位置处速度值略低于周围,管壁粘滞作用导致近壁位置处速度值较小;下游满管空间内,随水流运行,断面内速度等值分布演变为内大外小的简单分布,且速度梯度渐小。(6)以特征断面内速度及特征管段压降的试验结果与数值模拟结果的对比,对数值方法的有效性及合理性进行验证。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

筒装料论文参考文献

[1].张春晋,孙西欢,李永业,张学琴,张雪兰.流固耦合作用对筒装料管道车水力输送内部流场特性的影响[J].农业工程学报.2018

[2].张雪兰.筒装料管道水力输送概化模型[D].太原理工大学.2015

[3].张雪兰,孙西欢,李永业.筒装料管道水力输送动边界流压力特性[J].排灌机械工程学报.2014

[4].张雪兰,孙西欢,李永业.筒装料管道水力输送环隙流场特性试验研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版).2014

[5].李永业,孙西欢,许飞.基于FLOW-3D的筒装料管道水力输送数值模拟[J].系统工程理论与实践.2013

[6].郗夏楠.不同雷诺数条件下筒装料管道水力输送的水力特性研究[D].太原理工大学.2012

[7].李永业,孙西欢,王锐.不同荷载条件下筒装料管道水力输送能耗研究[C].AppliedComputing,ComputerScience,andComputerEngineering(ACC2011V2).2011

[8].许飞.筒装料管道水力输送平直管段轴向流速研究[D].太原理工大学.2011

[9].孙西欢,李永业.筒装料管道水力输送影响因素分析[C].水力学与水利信息学进展2009.2009

[10].李永业,孙西欢,延耀兴.管道车不同荷重时筒装料管道水力输送特性[J].农业机械学报.2008

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