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简析管路基于CFD技术液压管道过滤系统与过滤结构优化设计

收藏本文 2024-04-21 点赞:23454 浏览:100216 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:管道过滤系统是用来滤除液压管道系统中流体介质中的杂质,保证流体的清洁度,由于该行业的专业性,目前国家在这一领域行业标准还不够改善,在液压管路过滤系统的设计中,只能借用常规产品的设计资料,凭经验进行推测。所以往往容易忽略结构内部的压力损失以及对过滤效率的探讨,以而导致设计效率低下,无形中降低了产品的质量。为了适应现代工业输送系统的要求,开发和探讨高效、先进的过滤产品势在必行。有限元策略的不断进展,结合计算流体力学(CFD)策略,通过计算机技术,采取数值模拟技术为过滤系统的设计提供了一种新的策略。根据CFD技术计算得到过滤系统的相关特性,系统内部流体运动的详细参数,表明有限元策略及计算流体动力学策略这一高新科技手段用于液压管路过滤系统设计的可行性。本论文利用CFD技术对液压管路过滤系统进行了如下几个方面的探讨:1)结合有限元策略和计算流体动力学论述,利用计算机对过滤系统进行流场的数值模拟,得到系统内部流场的各项详细的流动特性参数,指导产品的结构优化设计。2)对过滤系统滤芯部件结构参数进行论述浅析,在论述基础上,建立优化案例,并总结出经验公式。3).通过对滤芯部件的出口部位的数值模拟计算,得出优化案例,并建立优化模型。4).在滤芯结构优化的基础上,对滤芯进行过滤效率的探讨,建立利用寿命预测数学模型。5).在上面陈述的探讨基础上,对液压管路过滤系统的参数化设计进行可行性浅析,并用VC++6.0设计液压管路过滤系统参数化设计软件。关键词:液压管路论文过滤系统论文数值模拟论文FLUENT软件论文参数化设计论文

    摘要6-7

    Abstract7-12

    第1章 绪论12-20

    1.1 液压管路过滤器概述12-16

    1.1.1 液压管路过滤器介绍12-14

    1.1.2 液压管路过滤器相关参数14-16

    1.2 过滤技术的探讨及进展动态16-17

    1.2.1 高参数进展走势16

    1.2.2 多功能进展走势16-17

    1.2.3 自动化进展走势17

    1.2.4 新材料进展走势17

    1.2.5 多样化进展走势17

    1.3 探讨目的和作用17-18

    1.4 本论文主要探讨内容18-20

    第2章 计算流体力学(CFD)及相关软件 FLUENT 介绍20-38

    2.1 计算流体力学介绍20-21

    2.2 流体力学的基本概念21-26

    2.2.1 流体的连续介质模型21-22

    2.2.2 流体的性质22-23

    2.2.3 流体力学中的力与压强23-24

    2.2.4 绝对压强、相对压强及真空度24-25

    2.2.5 静压、动压和总压25-26

    2.3 探讨流体运动的策略26-27

    2.4 CFD 模型基本方程组27-30

    2.4.1 质量守恒方程或连续性方程27-28

    2.4.2 动量守恒方程或运动方程28-29

    2.4.3 能量守恒方程29-30

    2.5 FLUENT 软件介绍30-38

    2.5.1 FLUENT 软件的特点31-32

    2.5.2 FLUENT 程序模块32-33

    2.5.3 相关模型33-38

    第3章 液压管路过滤器体结构优化38-48

    3.1 过滤器结构模型38-40

    3.1.1 物理模型38-39

    3.1.2 数学模型39-40

    3.2 多孔介质40-43

    3.2.1 多孔介质介绍40-41

    3.2.2 多孔介质的几个重要概念41-43

    3.2.3 CFD 多孔介质模型43

    3.3 模拟浅析43-44

    3.3.1 边界条件43-44

    3.3.2 模拟计算44

    3.4 计算结果及浅析44-45

    3.5 优化模拟试验45-47

    3.6 本章小结47-48

    第4章 液压管路过滤器滤芯参数结构优化建模48-66

    4.1 滤芯阻力论述模型48-51

    4.1.1 建立模型48-49

    4.1.2 滤芯过滤面阻力浅析49-50

    4.1.3 折褶结构引起的压力损失ΔPg50

    4.1.4 滤芯结构的总压力降ΔP50-51

    4.2 滤芯折褶结构的最优化值的探讨51-53

    4.2.1 模型参数51-52

    4.2.2 折褶结构的最优化值的计算52-53

    4.3 CFD 数值模拟实验53-56

    4.3.1 物理建模53-54

    4.3.2 模拟计算54-56

    4.4 过滤器滤芯出口流场数值模拟及其结构优化56-64

    4.4.1 物理模型56-57

    4.4.2 数学模型57

    4.4.3 模拟浅析57-59

    4.4.4 优化结果模拟验证59-64

    4.5 本章小结64-66

    第5章 过滤器不锈钢滤芯利用寿命预测的探讨66-76

    5.1 不锈钢滤芯的工作原理及结构66-67

    5.2 影响滤芯寿命的因素67

    5.3 过滤面模型的数值模拟67-70

    5.3.1 物理模型67

    5.3.2 数学模型67-68

    5.3.3 数值模拟浅析68-70

    5.4 滤芯利用寿命讨论70-74

    5.5 本章小结74-76

    第6章 液压管路过滤器参数化设计的探讨76-82

    6.1 过滤器参数化设计模型的建立76-77

    6.1.1 过滤器体结构参数76-77

    6.1.2 过滤器滤芯结构参数77

    6.2 参数化设计流程77-81

    6.3 本章小结81-82

    第7章 结论82-84

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