本文關(guān)鍵詞：滾筒式蒸汽干燥機(jī)與其旋轉(zhuǎn)接頭的流場(chǎng)數(shù)值模擬

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【摘要】：節(jié)能與環(huán)保成為當(dāng)今重冶工業(yè)的迫切要求,通常利用余熱鍋爐回收冶金過(guò)程產(chǎn)生的高溫?zé)煔?但它會(huì)伴隨著形成高溫蒸汽。而蒸汽干燥機(jī)則是解決余熱鍋爐形成的高溫蒸汽的利用問(wèn)題。其中滾筒式蒸汽干燥機(jī)是在傳統(tǒng)滾筒干燥機(jī)的基礎(chǔ)上,在滾筒內(nèi)部加裝了加熱管,從而由直接對(duì)流傳熱方式轉(zhuǎn)化成間接熱傳導(dǎo)傳熱方式,其具有干燥產(chǎn)品質(zhì)量高、污染小、成本低、熱效率高等一系列優(yōu)點(diǎn),從而應(yīng)用十分廣泛,但其本身的傳熱傳質(zhì)機(jī)理比較復(fù)雜。為此,針對(duì)企業(yè)使用滾筒式蒸汽干燥機(jī)中所出現(xiàn)的兩大關(guān)鍵部件加熱管腐蝕彎曲變形和旋轉(zhuǎn)接頭的泄露導(dǎo)致使用壽命短、干燥效率低等問(wèn)題,應(yīng)用CAD/CAE軟件和流體力學(xué)相關(guān)理論,對(duì)滾筒式蒸汽干燥機(jī)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)機(jī)理分析研究,同時(shí)對(duì)關(guān)鍵易損件旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行單相流場(chǎng)分析。具體研究工作如下:1)CAD三維建模。根據(jù)實(shí)體測(cè)繪得到的結(jié)構(gòu)參數(shù),利用UG和SOLIDWORKS軟件建立蒸汽干燥機(jī)和旋轉(zhuǎn)接頭的三維模型。2)前處理。分析干燥機(jī)和旋轉(zhuǎn)接頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,簡(jiǎn)化建立流體計(jì)算模型,利用WORKBENCH的MESH進(jìn)行網(wǎng)格的劃分、邊界的設(shè)定。3)CFD模型建立及模擬。進(jìn)行對(duì)流體分析所需各種求解的設(shè)置,模型的選擇,參數(shù)的計(jì)算,通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)SIMPLE算法、壓力基求解器、混合多相流模型和k??湍流模型,在傳熱傳質(zhì)方面利用UDF編制水蒸發(fā)的模型建立了干燥機(jī)干燥過(guò)程的CFD模型,再在軟件FLUENT中進(jìn)行模擬。4)干燥機(jī)內(nèi)氣固兩相流數(shù)值模擬。對(duì)滾筒式蒸汽干燥機(jī)進(jìn)行氣固兩相數(shù)值模擬,得到物料的運(yùn)動(dòng)狀況、速度場(chǎng)分布和溫度場(chǎng)分布,驗(yàn)證CFD模型的正確性,根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)比分析得出最佳操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,并驗(yàn)證優(yōu)化的合理性。5)關(guān)鍵易損件旋轉(zhuǎn)接頭蒸汽流場(chǎng)分析。通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭單相流的蒸汽流場(chǎng)分析,探究不同結(jié)構(gòu)滾筒的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)的分布情況,設(shè)計(jì)較優(yōu)的滾筒結(jié)構(gòu)。綜上,本文的研究為滾筒式蒸汽干燥機(jī)的操作參數(shù)合理選取,干燥機(jī)和旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB4

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本文編號(hào)：1190176