论文摘要
植保喷头作为喷雾机实现喷雾作业的终端件,在喷雾装置中起着非常关键的作用,其性能的优劣,将直接影响系统的质量。但目前对植保喷头的设计理论还不成熟,优秀的模型较少。对喷头的研究,目前主要集中在实验研究和理论分析上。通过实验,得到喷头的结构参数对喷头性能的影响,然后来修正喷头结构参数。这种通过实验修正结构参数的设计方法,耗费大量的物力及人力,且设计周期较长。随着计算机技术和计算流体力学的发展,三维流场的研究得到迅速发展,已成为现阶段研究的热点之一。应用CFD技术对流场进行数值计算,观察、分析内部流场结构,预测喷头的性能,对喷头结构进行优化设计,提高的设计理论和设计方法。本文采用标准k—ε湍流模型,运用Pro/E三维造型软件进行物理造型,非结构化网格划分,应用有限元法,变分原理和加权剩余法进行离散化处理和求解,对涡流式喷头内流场进行了数值计算与分析,获得了内流道的速度场、压力场等喷头的内特性。通过数值模拟、分析喷头的不同喷孔轴向尺寸、不同芯锥角以及不同喷孔直径对喷雾性能的影响,并得到以下结论:(1)涡流室形状对涡流式喷头的喷雾性能影响较大,在改变运行和结构参数时,将改变喷头内流场的流动特性;(2)喷孔轴向尺寸对喷头出口流速度方向产生重要影响,进而影响喷雾锥角的形成。(3)通过模拟得出,喷头进口截面中心的速度与喷雾工作压力呈正比。
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摘要Abstract第一章 绪论1 流体力学的发展与前景2 计算流体力学概述2.1 计算流体力学的概念和特点2.2 计算流体力学的工作步骤3 用数值模拟方法研究植保喷头流体流动特性现状分析4 本文研究的目的和意义5 本文的主要工作第二章 数值模拟相关理论及ANSYS软件概述1 湍流模型及其数值解法1.1 湍流数学模型概述1.2 标准κ-ε模型1.3 湍流数值解法2 基于有限元方法的控制方程离散2.1 有限元方法介绍2.2 加权剩余法3 ANSYS软件介绍第三章 计算模型的建立1 建立几何模型1.1 喷头内结构分析1.2 解析假定2 计算网格的划分2.1 网格划分技术概述2.2 三维非结构化网格的生成2.3 网格质量优化2.4 计算网格和计算区域3 边界条件3.1 边界条件概述3.2 流动进口边界条件和流动出口边界条件3.3 壁面条件3.4 计算条件和边界条件的确定4 数值模拟系统误差分析第四章 计算结果处理1 计算结果读取2 速度和压力总体分析2.1 速度分析2.2 压力分析3 结构及运行参数对流动特性影响3.1 喷孔轴向尺寸对喷头性能的影响3.2 喷嘴流速与压力的关系3.3 切向离心式喷头内部流场影响因素分析3.4 涡流片式喷头内部流场影响因素分析3.5 涡流芯式喷头内部流场影响因素分析4 模拟结果测试4.1 试验样品和实验设计4.2 模拟结果4.3 结果分析第五章 结论与展望参考文献致谢作者简介
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标签：喷头论文; 数值模拟论文; 有限元论文; 自适应网格论文;
