| 【中文题名】 | 冲落式坐便器冲水过程气液多相流动数值模拟及实验研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 材料加工工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-7-27 |
| 【中关键词】 | 冲落式坐便器,计算流体动力学,多相流,体积流,等效污物,应变片靶式流速计 |
| 【英关键词】 | wash-down toilet,Computational Fluid Dynamics,multi-phase,Volume of Fluid,ordure equivalent,strain target-type flowmeter, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>房屋建筑设备>房屋卫生技术设备>卫生设备> |
| 【论文摘要】 | 我国是水资源十分短缺的国家,人均水资源仅占世界平均水平的四分之一。随着人口增长、生活水平和城市化率的提高,人们对生活用水量急剧增加。其中,卫生洁具用水占生活用水的40%,因此,开发、推广和使用节水型坐便器是解决水资源缺乏的一种有效途径。
目前,我国尚未像发达国家一样强制执行6升标准的坐便器冲水量,主要原因是我国陶瓷行业包括坐便器在内的大多数卫生洁具产品的开发、设计和生产过程,基本上还是采用传统的手工制作模式,新产品的开发完全依赖于制作人员的手工技巧和经验,难以开发出高品质、节水型的坐便器。
随着计算机和计算技术的迅速发展,蓬勃发展的计算流体动力学(CFD)为研究坐便器冲水过程、开发节水型坐便器产品开辟了新的途径。应用计算流体动力学,可以方便、直观地了解坐便器冲水过程中的流场(速度场、压力场等)的分布情况,分析不同产品结构、不同冲水量对坐便器的冲刷和排污性能的影响,为开发和设计高品质、节水型坐便器产品提供依据,大大缩短产品开发周期,降低开发成本。因此,坐便器冲水过程数值模拟是改变坐便器产品开发落后现状的关键,越来越得到人们的重视。
按照排污方式不同,坐便器一般分为冲落式和虹吸... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-5 |
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ABSTRACT |
5-7 |
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目录 |
7-9 |
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第一章 绪论 |
9-17 |
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1.1 课题的研究背景和意义 |
9-11 |
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1.2 国内外研究现状 |
11-13 |
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1.3 课题的研究内容和研究方法 |
13-17 |
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1.3.1 坐便器冲洗性能的要求及测试标准 |
13-14 |
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1.3.2 冲落式坐便器冲水过程的特点 |
14-15 |
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1.3.3 研究内容与方法 |
15-17 |
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第二章 数值模拟冲落式坐便器冲水过程相关理论 |
17-38 |
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2.1 计算流体动力学概述 |
17-23 |
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2.1.1 流体动力学控制方程 |
17-18 |
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2.1.2 计算流体动力学的求解过程 |
18-19 |
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2.1.3 基于有限体积法的控制方程离散 |
19-22 |
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2.1.4 流场的数值计算 |
22-23 |
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2.2 坐便器冲水过程多相湍流数值模拟关键技术 |
23-33 |
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2.2.1 基于RANS的两方程湍流模型 |
24-26 |
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2.2.2 k-ε模型下近壁区的处理 |
26-28 |
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2.2.3 多相流模型 |
28-29 |
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2.2.4 自由表面流的数值方法 |
29-33 |
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2.3 FLUENT软件简介 |
33-37 |
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2.3.1 FLUENT软件求解问题的步骤 |
33-34 |
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2.3.2 FLUENT软件中的并行计算技术 |
34-37 |
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2.4 本章小结 |
37-38 |
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第三章 冲落式坐便器冲水过程数值模拟 |
38-51 |
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3.1 几何建模与网格划分 |
38-40 |
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3.1.1 求解域建模 |
38-39 |
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3.1.2 网格划分 |
39-40 |
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3.2 坐便器冲水过程气—液两相流分析 |
40-46 |
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3.2.1 计算条件 |
40-42 |
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3.2.2 计算结果与分析 |
42-46 |
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3.3 坐便器冲水过程气—液三相流分析 |
46-49 |
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3.3.1 计算条件 |
46-47 |
|
3.3.2 计算结果与分析 |
47-49 |
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3.4 本章小结 |
49-51 |
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第四章 冲落式坐便器冲水过程实验研究 |
51-63 |
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4.1 气-液两相流水包壁面流速测量实验研究 |
51-58 |
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4.1.1 流速测量方法的选择 |
51-52 |
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4.1.2 应变片靶式流速计工作原理 |
52-53 |
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4.1.3 应变片靶式流速计结构设计 |
53-54 |
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4.1.4 流速测量与标定 |
54-58 |
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4.1.5 数值模拟与实验结果对比分析 |
58 |
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4.2 水封水残余量模拟测试实验研究 |
58-61 |
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4.2.1 实验原理与方法 |
59 |
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4.2.2 数值模拟与实验结果对比分析 |
59-61 |
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4.3 本章小结 |
61-63 |
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结论与讨论 |
63-65 |
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参考文献 |
65-68 |
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攻读学位期间发表的论文 |
68-69 |
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独创性声明 |
69-70 |
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致谢 |
70 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.125197 |
