多相混輸泵內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬
定 價(jià)：99 元
叢書(shū)名：制造業(yè)高端技術(shù)系列
- 作者：史廣泰 劉小兵 付成華
- 出版時(shí)間：2021/12/1
- ISBN：9787111693093
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TE974
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開(kāi)本：32開(kāi)
本書(shū)主要從數(shù)值模擬的角度闡述了多相混輸泵內(nèi)部流動(dòng)特性的數(shù)值計(jì)算基本理論和基本方法，提出了一種多相混輸泵增壓?jiǎn)卧乃υO(shè)計(jì)方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了多相混輸泵的各種特性。其主要內(nèi)容包括：概述、多相混輸泵數(shù)值計(jì)算基本理論與方法、基于BladeGen多相混輸泵增壓?jiǎn)卧υO(shè)計(jì)、多相混輸泵水力性能、多相混輸泵內(nèi)氣液兩相流動(dòng)機(jī)理、多相混輸泵空化特性、多相混輸泵內(nèi)旋渦運(yùn)動(dòng)及湍流耗散特性、多相混輸泵能量轉(zhuǎn)換特性、多相混輸泵流固耦合特性。本書(shū)不僅對(duì)研制高效、大流量、高揚(yáng)程以及穩(wěn)定性高的多相混輸泵具有重要的指導(dǎo)作用，而且對(duì)推動(dòng)我國(guó)深海礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)具有重要的戰(zhàn)略意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
1）本書(shū)主要從數(shù)值模擬的角度闡述了多相混輸泵內(nèi)流特性的數(shù)值計(jì)算基本理論和基本方法，提出了一種多相混輸泵增壓?jiǎn)卧乃υO(shè)計(jì)方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了多相混輸泵的各種特性。
2）本書(shū)主要內(nèi)容包括：概述、多相混輸泵數(shù)值計(jì)算基本理論與方法、基于Bladegen多相混輸泵增壓?jiǎn)卧υO(shè)計(jì)、多相混輸泵水力性能、多相混輸泵內(nèi)氣液兩相流動(dòng)機(jī)理、多相混輸泵空化特性、多相混輸泵內(nèi)旋渦運(yùn)動(dòng)及湍流耗散特性、多相混輸泵能量轉(zhuǎn)換特性、多相混輸泵流固耦合特性。
3）本書(shū)不僅對(duì)研制高效、大流量、高揚(yáng)程以及穩(wěn)定性高的多相混輸泵具有重要的指導(dǎo)作用，而且對(duì)推動(dòng)我國(guó)深海礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)具有重要的戰(zhàn)略意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
多相混輸泵是用于海洋礦產(chǎn)資源開(kāi)采后輸送的主要設(shè)備之一，在多相介質(zhì)輸送方面具有重要的地位。從20世紀(jì)開(kāi)始，國(guó)外一些科研機(jī)構(gòu)就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)多相混輸技術(shù)展開(kāi)系列研究，并逐漸有成熟的產(chǎn)品應(yīng)用于油氣混輸領(lǐng)域，而國(guó)內(nèi)對(duì)多相混輸技術(shù)的研究則相對(duì)較為落后，在技術(shù)方面還有待進(jìn)一步提升。在實(shí)際工程應(yīng)用中，多相混輸泵輸送的介質(zhì)中含氣率常達(dá)80%以上，甚至更高，且氣液比不定時(shí)變化，易出現(xiàn)較大的旋渦。這樣的流動(dòng)過(guò)程易引起混輸泵效率和揚(yáng)程大幅降低，甚至出現(xiàn)較大的振動(dòng)和噪聲等，嚴(yán)重影響多相流介質(zhì)的輸送。為了提高多相混輸泵的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)其國(guó)產(chǎn)化，首先必須掌握其內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理。本書(shū)主要從數(shù)值模擬的角度闡述了多相混輸泵內(nèi)部流動(dòng)特性的數(shù)值計(jì)算基本理論和基本方法，提出了一種多相混輸泵的水力設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而分析多相混輸泵的水力性能、內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理、空化特性、能量轉(zhuǎn)換特性及流固耦合特性等。這些內(nèi)容不僅對(duì)研制高效、大流量、高揚(yáng)程及穩(wěn)定性高的多相混輸泵具有重要的指導(dǎo)作用，而且對(duì)推動(dòng)我國(guó)深海礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)具有重要的戰(zhàn)略意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
本書(shū)的研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“分布式光伏與梯級(jí)小水電互補(bǔ)聯(lián)合發(fā)電技術(shù)研究及應(yīng)用示范（2018YFB0905200）”、四川省動(dòng)力工程及工程熱物理“雙一流”學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目，以及流體及動(dòng)力機(jī)械教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、流體機(jī)械及工程四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、四川省水電能源動(dòng)力裝備技術(shù)工程研究中心、清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金（sklhse-2021-E-03）和四川省教育廳科研項(xiàng)目（17ZA0366）的大力支持。
本書(shū)基于作者多年研究成果撰寫而成，很多成果已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外重要期刊公開(kāi)發(fā)表。本書(shū)共分10章，其中，第1章由西華大學(xué)劉小兵、付成華撰寫，第2～10章由西華大學(xué)史廣泰撰寫。全書(shū)由史廣泰進(jìn)行章節(jié)設(shè)計(jì)和統(tǒng)稿。
在本書(shū)撰寫過(guò)程中，得到了西華大學(xué)文海罡老師和張惟斌老師等人的大力支持，謹(jǐn)在此致以衷心的感謝。同時(shí)還要感謝本課題組所有研究生在本書(shū)撰寫過(guò)程中進(jìn)行的大量工作。在本書(shū)撰寫過(guò)程中，參考和引用了大量的國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，在此對(duì)這些文獻(xiàn)的作者一并表示感謝。后向參與本書(shū)審稿工作的專家表示真誠(chéng)的感謝。
限于作者的能力和水平，加之時(shí)間倉(cāng)促，書(shū)中難免有不當(dāng)之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
作者
前言
第1章概述1
1.1多相混輸泵的類型1
1.2多相混輸泵的工程應(yīng)用3
1.3本章小結(jié)7
第2章多相混輸泵數(shù)值計(jì)算基本理論8
2.1氣液兩相流模型10
2.1.1均相流模型10
2.1.2分相流模型11
2.1.3漂移流模型12
2.1.4雙流體模型14
2.2相間作用力16
2.3流固耦合計(jì)算基本理論18
2.3.1流固耦合動(dòng)力學(xué)控制方程18
2.3.2結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程的有限元模型20
2.3.3模態(tài)分析的有限元方程21
2.4本章小結(jié)23
第3章多相混輸泵數(shù)值計(jì)算方法24
3.1湍流模型24
3.1.1標(biāo)準(zhǔn) k-ε模型及其修正25
3.1.2RNG k-ε模型27
3.1.3Realizable k-ε模型28
3.1.4標(biāo)準(zhǔn)k-ω模型29
3.1.5SST k-ω模型29
3.1.6RSM模型29
3.1.7LES模型30
3.2空化模型31
3.2.1Singhal空化模型31
3.2.2Zwart-Gerber-Belamri空化模型32
3.2.3Schnerr-Sauer空化模型33
3.3多相混輸泵建模及網(wǎng)格劃分33
3.3.1過(guò)流部件幾何建模33
3.3.2過(guò)流部件網(wǎng)格劃分35
3.4邊界條件及求解設(shè)置38
3.5本章小結(jié)38
第4章基于BladeGen多相混輸泵增壓?jiǎn)卧υO(shè)計(jì)39
4.1葉輪選型計(jì)算39
4.2導(dǎo)葉選型計(jì)算43
4.3葉輪水力設(shè)計(jì)45
4.4導(dǎo)葉水力設(shè)計(jì)53
4.5本章小結(jié)56
第5章多相混輸泵水力性能57
5.1多相混輸泵外特性57
5.1.1純液條件下多相混輸泵外特性57
5.1.2氣液條件下多相混輸泵外特性59
5.2多相混輸泵水動(dòng)力特性60
5.2.1氣液兩相條件下多相混輸泵內(nèi)瞬態(tài)水動(dòng)力特性60
5.2.2液相黏度對(duì)多相混輸泵內(nèi)水動(dòng)力特性的影響66
5.2.3氣液兩相條件下多相混輸泵內(nèi)壓力脈動(dòng)特性68
5.3本章小結(jié)75
第6章多相混輸泵內(nèi)氣液兩相流動(dòng)機(jī)理77
6.1多相混輸泵內(nèi)氣相分布規(guī)律77
6.1.1含氣率對(duì)多相混輸泵內(nèi)氣液兩相分布規(guī)律的影響77
6.1.2流量對(duì)多相混輸泵內(nèi)氣液兩相分布規(guī)律的影響79
6.1.3轉(zhuǎn)速對(duì)多相混輸泵內(nèi)氣液兩相分布規(guī)律的影響88
6.1.4液相黏度對(duì)多相混輸泵內(nèi)氣液兩相分布規(guī)律的影響92
6.1.5不同增壓?jiǎn)卧~輪內(nèi)氣液兩相分布規(guī)律102
6.2多相混輸泵內(nèi)壓力分布規(guī)律108
6.2.1純液條件下多相混輸泵內(nèi)壓力分布規(guī)律108
6.2.2液相黏度對(duì)多相混輸泵內(nèi)壓力分布規(guī)律的影響113
6.2.3含氣率對(duì)多相混輸泵內(nèi)壓力分布規(guī)律的影響115
6.2.4流量對(duì)多相混輸泵內(nèi)壓力分布規(guī)律的影響117
6.3多相混輸泵內(nèi)速度分布規(guī)律118
6.3.1純液條件下多相混輸泵內(nèi)速度分布規(guī)律118
6.3.2液相黏度對(duì)多相混輸泵內(nèi)速度分布規(guī)律的影響120
6.3.3含氣率對(duì)多相混輸泵內(nèi)速度分布規(guī)律的影響122
6.3.4流量對(duì)多相混輸泵內(nèi)速度分布規(guī)律的影響124
6.4多相混輸泵內(nèi)流線分布規(guī)律125
6.4.1純液條件下多相混輸泵內(nèi)流線分布規(guī)律125
6.4.2含氣率對(duì)多相混輸泵內(nèi)流線分布規(guī)律的影響126
6.5多相混輸泵內(nèi)湍動(dòng)能分布規(guī)律128
6.5.1純液條件下多相混輸泵內(nèi)湍動(dòng)能分布規(guī)律128
6.5.2含氣率對(duì)多相混輸泵內(nèi)湍動(dòng)能分布規(guī)律的影響129
6.6本章小結(jié)130
第7章多相混輸泵空化特性132
7.1空化特性曲線132
7.2空化對(duì)多相混輸泵內(nèi)流特性的影響134
7.2.1空化對(duì)壓力分布的影響134
7.2.2空化對(duì)速度分布的影響137
7.2.3空化對(duì)湍動(dòng)能分布的影響141
7.3含氣率對(duì)多相混輸泵空化性能的影響142
7.3.1多相混輸泵葉輪內(nèi)氣-汽相分布143
7.3.2葉輪周向汽相體積分?jǐn)?shù)變化規(guī)律149
7.4臨界空化斷裂工況下瞬態(tài)水動(dòng)力特性150
7.4.1臨界空化斷裂工況葉輪上的瞬態(tài)軸向力150
7.4.2臨界空化斷裂工況葉輪上的瞬態(tài)徑向力151
7.4.3臨界空化斷裂工況導(dǎo)葉上的瞬態(tài)徑向力151
7.5本章小結(jié)152
第8章多相混輸泵內(nèi)旋渦運(yùn)動(dòng)及湍流耗散特性154
8.1多相混輸泵內(nèi)旋渦演變機(jī)理154
8.1.1流量對(duì)多相混輸泵內(nèi)旋渦運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響154
8.1.2轉(zhuǎn)速對(duì)多相混輸泵內(nèi)旋渦運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響155
8.1.3含氣率對(duì)多相混輸泵內(nèi)旋渦運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響155
8.2多相混輸泵增壓?jiǎn)卧獌?nèi)湍流耗散特性164
8.2.1含氣率對(duì)多相混輸泵內(nèi)湍流耗散分布規(guī)律的影響165
8.2.2流量對(duì)多相混輸泵內(nèi)湍流耗散分布規(guī)律的影響170
8.3本章小結(jié)176
第9章多相混輸泵能量轉(zhuǎn)換特性179
9.1多相混輸泵葉片壓力載荷分布規(guī)律179
9.1.1純液條件下多相混輸泵葉片壓力載荷分布規(guī)律179
9.1.2氣液兩相條件下多相混輸泵葉片壓力載荷分布規(guī)律183
9.2多相混輸泵葉輪域能量變化規(guī)律188
9.2.1純液條件下多相混輸泵葉輪域能量變化規(guī)律188
9.2.2氣液兩相條件下多相混輸泵葉輪域能量變化規(guī)律191
9.3多相混輸泵葉輪域能量轉(zhuǎn)換特性193
9.3.1純液條件下多相混輸泵葉輪域能量轉(zhuǎn)換特性193
9.3.2氣液兩相條件下多相混輸泵葉輪域能量轉(zhuǎn)換特性197
9.4多相混輸泵增壓?jiǎn)卧獌?nèi)的能量損失200
9.4.1能量損失計(jì)算方法200
9.4.2增壓?jiǎn)卧獌?nèi)能量損失分析201
9.5空化對(duì)多相混輸泵能量轉(zhuǎn)換特性的影響206
9.5.1空化對(duì)多相混輸泵做功性能的影響206
9.5.2空化對(duì)多相混輸泵內(nèi)能量損失的影響212
9.6本章小結(jié)215
第10章多相混輸泵流固耦合特性217
10.1多相混輸泵葉片應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律217
10.1.1黏度對(duì)多相混輸泵葉片應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律的影響217
10.1.2流量對(duì)多相混輸泵葉片應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律的影響219
10.1.3含氣率對(duì)多相混輸泵葉片應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律的影響223
10.2多相混輸泵轉(zhuǎn)子模態(tài)特性227
10.2.1預(yù)應(yīng)力對(duì)多相混輸泵轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性
書(shū)單推薦
