發(fā)布時(shí)間：2017-03-29 22:07

  本文關(guān)鍵詞：垂直螺旋輸送機(jī)內(nèi)氣固兩相流動(dòng)特性的數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著港口經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,港口物流量也逐年增加。在眾多的港口輸運(yùn)機(jī)械中,螺旋卸船機(jī)憑借其環(huán)保、高效、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)受到人們的重視。但是對(duì)其生產(chǎn)設(shè)計(jì)的核心技術(shù)依然由國(guó)外掌握,為降低成本,國(guó)內(nèi)也開始著手研究,并旨在提升此卸船機(jī)的輸送效率。而垂直螺旋輸送機(jī)的輸送效率在整個(gè)螺旋卸船機(jī)的輸送過(guò)程中占有相當(dāng)重要的位置。過(guò)往的設(shè)計(jì)理論都只是研究物料的特性以及物料與螺旋葉片的相互作用�，F(xiàn)有的氣固兩相流動(dòng)理論指出,氣體對(duì)顆粒的運(yùn)動(dòng)有著較大的影響,而垂直螺旋輸送機(jī)常用來(lái)輸送粉末狀物料,考慮及此,將氣固兩相流理論引入垂直螺旋輸送機(jī)的輸送機(jī)理,并用Fluent對(duì)其進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。首先應(yīng)用滑移網(wǎng)格模擬輸送機(jī)中螺旋葉片的旋轉(zhuǎn),對(duì)輸送機(jī)中的氣相流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,得出輸送機(jī)中氣體流速和壓強(qiáng)的分布。其中氣體的軸向速度和切向速度較大,有助于物料的輸送;在開始階段,輸送機(jī)內(nèi)部壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)可以加速進(jìn)料;氣流在輸送機(jī)內(nèi)部形成渦旋,壓強(qiáng)為負(fù)壓,可以加速物料的提升速度。其次應(yīng)用歐拉模型模擬輸送機(jī)內(nèi)的氣固兩相流動(dòng),研究物料粒徑、密度、填充率和螺旋轉(zhuǎn)速對(duì)物料的提升速度和分布濃度的影響。在考慮氣體的前提下,物料粒徑對(duì)輸送效率的影響更為重要,粒徑越小,物料在氣體中的分布越均勻,物料與氣流間的相互作用越小,物料的垂直提升速度越高;螺旋轉(zhuǎn)速次之,螺旋轉(zhuǎn)速越高也會(huì)使物料在氣體中的分布更均勻,物料的垂直提升速度增高;相反,對(duì)于小粒徑物料而言,物料填充率越大,物料的提升速度反而越小;物料密度對(duì)物料的濃度與提升速度并無(wú)過(guò)多影響。本研究為垂直螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和適用范圍以及系列化設(shè)計(jì)提供一定依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：螺旋卸船機(jī) 垂直螺旋輸送機(jī) 氣固兩相流 滑移網(wǎng)格 歐拉模型
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH224
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題研究的背景10-11
• 1.2 螺旋卸船機(jī)的結(jié)構(gòu)、發(fā)展及應(yīng)用11-13
• 1.2.1 螺旋卸船機(jī)的結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.2 螺旋卸船機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展12
• 1.2.3 螺旋卸船機(jī)的應(yīng)用12-13
• 1.3 垂直螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)、現(xiàn)狀和發(fā)展前景13-15
• 1.3.1 垂直螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)13-14
• 1.3.2 垂直螺旋輸送機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.3.3 垂直螺旋輸送機(jī)的發(fā)展前景14-15
• 1.4 垂直螺旋輸送機(jī)現(xiàn)有輸送機(jī)理15-17
• 1.4.1 單質(zhì)點(diǎn)法15-16
• 1.4.2 流體力學(xué)法16
• 1.4.3 物料群法16
• 1.4.4 散體力學(xué)法16-17
• 1.5 課題研究的意義和本文的主要工作17-19
• 1.5.1 課題研究的意義17-18
• 1.5.2 本文的主要工作18-19
• 第二章 垂直螺旋輸送機(jī)內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值求解的基本理論19-34
• 2.1 單相流場(chǎng)數(shù)值模擬方法綜述19-20
• 2.1.1 直接數(shù)值模擬方法（DNS）20
• 2.1.2 非直接數(shù)值模擬方法20
• 2.2 氣相場(chǎng)數(shù)值模擬基本理論20-23
• 2.2.1 流體動(dòng)力學(xué)控制方程20-21
• 2.2.2 湍流問(wèn)題中的流體動(dòng)力學(xué)控制方程21
• 2.2.3 湍流問(wèn)題中的Realizable k-ε 模型21-22
• 2.2.4 湍流問(wèn)題中近壁面的處理22-23
• 2.3 氣固兩相流數(shù)值模擬方法綜述23-27
• 2.3.1 離散相數(shù)值模擬方法概述25-27
• 2.4 氣固兩相流數(shù)值模擬基本理論27-33
• 2.4.1 氣固兩相流動(dòng)中顆粒受力分析27-28
• 2.4.2 氣固兩相流動(dòng)力學(xué)方程28-31
• 2.4.3 氣固兩相流動(dòng)中的湍流模型31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 垂直螺旋輸送機(jī)內(nèi)氣相場(chǎng)的數(shù)值求解34-52
• 3.1 CFD數(shù)值模擬軟件FLUENT簡(jiǎn)介34
• 3.2 Fluent求解過(guò)程34-41
• 3.2.1 幾何建模35-36
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分36-39
• 3.2.3 設(shè)置求解參數(shù)39-41
• 3.3 氣相流場(chǎng)的模擬結(jié)果與分析41-50
• 3.3.1 流場(chǎng)速度分布研究41-46
• 3.3.2 流場(chǎng)壓力分布研究46-49
• 3.3.3 不同轉(zhuǎn)速對(duì)流場(chǎng)速度、壓強(qiáng)分布的影響49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第四章 垂直螺旋輸送機(jī)氣固兩相流的數(shù)值模擬52-74
• 4.1Fluent模擬氣固兩相流的參數(shù)設(shè)置52-57
• 4.1.1Fluent中的多相流模型52-53
• 4.1.2 多相流模型的選擇53-55
• 4.1.3 顆粒相和邊界條件的設(shè)置55-57
• 4.2 數(shù)值仿真方法的正確性驗(yàn)證57-59
• 4.3 物料粒度對(duì)物料垂直提升速度的影響59-61
• 4.4 物料密度對(duì)物料垂直提升速度的影響61-63
• 4.5 螺旋轉(zhuǎn)速對(duì)物料垂直提升速度的影響63-65
• 4.6 物料填充率對(duì)物料垂直提升速度的影響65-66
• 4.7 物料粒度對(duì)物料濃度分布的影響66-68
• 4.8 物料密度對(duì)物料濃度分布的影響68-69
• 4.9 螺旋轉(zhuǎn)速對(duì)物料濃度分布的影響69-71
• 4.10物料填充率對(duì)物料濃度分布的影響71-72
• 4.11本章小結(jié)72-74
• 第五章 總結(jié)與展望74-76
• 5.1 總結(jié)74
• 5.2 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄81-82

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