本文關(guān)鍵詞：帶式輸送機轉(zhuǎn)運站無動力抑塵設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：帶式輸送機轉(zhuǎn)運站通常是設在帶式輸送機之間,作為系統(tǒng)成套設備將物料從一個位置轉(zhuǎn)載到另一個位置的中轉(zhuǎn)站,它在原料輸送的工業(yè)系統(tǒng)當中起著十分重要的作用。在工程實際當中,轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)的振動、轉(zhuǎn)運溜槽的磨損、站點的堵料撒料以及站點所產(chǎn)生的灰塵一直是令人頭疼的問題。而被轉(zhuǎn)運的物料通過轉(zhuǎn)運站的這個過程是一個散體與流體,散體與固體相互作用并影響的復雜的力學過程,實驗以及單純的用有限元法、計算流體力學或者離散元法來分析這個過程并開發(fā)新的產(chǎn)品都存在一些不足和困難。本文以電廠燃煤輸送系統(tǒng)的帶式輸送機轉(zhuǎn)運站和電廠燃煤為研究對象,將燃煤顆粒按離散相處理。利用離散單元法(DEM)求解每個顆粒的運動,并對燃煤顆粒與新型轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)相互作用過程進行了較為全面的分析;然后從多相流研究的概念出發(fā),將氣體按連續(xù)相處理,選取兩相耦合的Navier-Stocks方程來表達連續(xù)相,采用離散元法來表達顆粒與顆粒間的作用,并同時考慮顆粒和流體的雙相耦合作用。在此基礎上,利用離散元求解器EDEM及計算流體力學求解器FLUENT,針對不同工況下轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)內(nèi)三維流體-固體兩相流作用過程進行了DEM-CFD耦合的數(shù)值模擬分析,實現(xiàn)了轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)中的三維流固兩相流問題的真實描述,為帶式輸送機轉(zhuǎn)運站的無動力抑塵設計提供了有效的理論指導;最后,基于離散單元法耦合有限元法,利用EDEM以及ANSYS軟件平臺,對新型無動力抑塵轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位進行了分析研究,為轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)的減震降噪及可靠性設計提供一種可行的方案以及一定的實踐參考。在理論思想的指導下,結(jié)合國內(nèi)外的工程經(jīng)驗以及現(xiàn)場試驗和數(shù)值預測,對帶式輸送機轉(zhuǎn)運站的無動力抑塵設計進行了較為全面的研究并取得系列成果,實現(xiàn)了部分系列化產(chǎn)品。論文中的主要結(jié)論以及部分建議已經(jīng)在工程中采納。
【關(guān)鍵詞】：帶式輸送機轉(zhuǎn)運站 離散元 計算流體力學 有限元 無動力抑塵 優(yōu)化設計
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH222
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-20
• 1.1 選題的背景及意義9-11
• 1.2 帶式輸送機轉(zhuǎn)運站以及站點粉塵概述11-12
• 1.2.1 帶式輸送機轉(zhuǎn)運站工作過程11
• 1.2.2 轉(zhuǎn)運點粉塵的產(chǎn)生及危害11-12
• 1.3 轉(zhuǎn)運點粉塵控制及無動力抑塵的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 轉(zhuǎn)運點粉塵的控制方法12-13
• 1.3.2 國內(nèi)常采取的轉(zhuǎn)運點粉塵控制措施13-14
• 1.3.3 轉(zhuǎn)運點無動力抑塵的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 耦合DEM與FEM和CFD的工程應用背景17
• 1.5 本文的的主要工作17-20
• 第二章 無動力抑塵轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)中物料流動的離散元分析20-42
• 2.1 引言20-21
• 2.2 DEM顆粒離散元法基本原理與實現(xiàn)方法21-28
• 2.2.1 DEM原理介紹21
• 2.2.2 EDEM軟件實現(xiàn)21-22
• 2.2.3 接觸模型22-27
• 2.2.4 時間步長27-28
• 2.3 無動力抑塵帶式輸送機轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)設計28-29
• 2.4 基于EDEM的無動力抑塵轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)中物料流分析29-40
• 2.4.1 仿真模型及參數(shù)29-31
• 2.4.2 物料流動形態(tài)分析31-34
• 2.4.3 燃煤的速度及能量分析34-37
• 2.4.4 燃煤對設備的沖擊及磨損分析37-40
• 2.5 本章小結(jié)40-42
• 第三章 無動力抑塵轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)中的氣固兩相流分析42-56
• 3.1 引言42
• 3.2 氣固兩相流研究方法及現(xiàn)狀42-45
• 3.2.1 CFD-DEM耦合方法簡介44
• 3.2.2 EDEM-FLUENT耦合實現(xiàn)方案44-45
• 3.3 耦合EDEM與FLUENT的無動力抑塵轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)中的氣固兩相流分析45-55
• 3.3.1 EDEM與FLUENT歐拉模型耦合理論45-48
• 3.3.2 EDEM與FLUENT耦合求解過程48
• 3.3.3 幾何模型以及仿真設置48-51
• 3.3.4 結(jié)果分析51-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第四章 耦合DEM-FEM的無動力抑塵轉(zhuǎn)運站結(jié)構(gòu)分析56-65
• 4.1 引言56
• 4.2 DEM-FEM耦合方法研究現(xiàn)狀56-59
• 4.2.1 DEM-FEM耦合原理及方法簡介57-58
• 4.2.2 EDEM-ANSYS耦合應用案例58-59
• 4.3 基于EDEM-ANSYS的轉(zhuǎn)運溜槽結(jié)構(gòu)分析59-63
• 4.3.1 EDEM仿真計算59-61
• 4.3.2 將EDEM載荷加至ANASYS網(wǎng)格節(jié)點上61-63
• 4.3.3 ANSYS求解63
• 4.3.4 結(jié)果分析63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-68
• 5.1 結(jié)論65-66
• 5.2 展望66-68
• 參考文獻68-75
• 致謝75-76
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄76-77

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本文編號：259665