【摘要】：渦輪式氣流分級(jí)機(jī)是精密分級(jí)設(shè)備中非常重要的類型之一。渦輪式氣流分級(jí)機(jī)內(nèi)腔流場是超細(xì)粉體同空氣的混合兩相流，其運(yùn)動(dòng)情況相當(dāng)復(fù)雜。然而，流場是否穩(wěn)定，是否有利于粗細(xì)粒子的有效分散等等問題是決定超細(xì)分級(jí)設(shè)備設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵；掌握分級(jí)機(jī)流場的流動(dòng)特性以及粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)于設(shè)計(jì)合理的分級(jí)腔結(jié)構(gòu)，調(diào)整最佳的系統(tǒng)操作參數(shù)等具有十分重大的意義。 首先，本文應(yīng)用流體力學(xué)及數(shù)值計(jì)算方法，借用成熟的商用CFD分析軟件PHOENICS，對(duì)一種新型的渦輪式氣流分級(jí)機(jī)，即FW—φ150型臥式渦輪分級(jí)機(jī)的內(nèi)腔兩相流流場運(yùn)用氣-固兩相流的雙流體理論模型和顆粒隨機(jī)軌道模型進(jìn)行數(shù)值模擬。數(shù)值模擬結(jié)果表明，(1)在渦輪達(dá)到工作轉(zhuǎn)速時(shí)，在分級(jí)區(qū)域形成了一個(gè)與渦輪旋轉(zhuǎn)方向相反的局部回流渦，它使得分離出來的細(xì)粒重又被帶回分級(jí)輪外邊緣，從而嚴(yán)重影響分級(jí)機(jī)的分級(jí)效率；(2)粉塵粒子在渦輪低速運(yùn)動(dòng)情況下，基本上能跟隨氣體運(yùn)動(dòng)，但隨著轉(zhuǎn)速加大，兩相之間出現(xiàn)了明顯的速度滑移現(xiàn)象；(3)分級(jí)機(jī)工作時(shí)的風(fēng)量也是一個(gè)比較重要的操作參數(shù)，它可以直接影響到分級(jí)機(jī)內(nèi)腔流場的穩(wěn)定性，風(fēng)量越大，流場越穩(wěn)定；(4)同直葉片形狀相比較，帶后彎導(dǎo)板的葉片，有利于改善流場的穩(wěn)定性，流場容易形成整體流，對(duì)提高分級(jí)效率和分級(jí)精度都非常有利；(5)粒子軌跡線在渦輪轉(zhuǎn)速較高時(shí)十分復(fù)雜，有的出現(xiàn)了反復(fù)的彈跳現(xiàn)象，大顆粒不能通過分級(jí)區(qū)域而從進(jìn)口返流了，只有細(xì)小的顆粒才從出口處流出；(6)渦輪轉(zhuǎn)速加大時(shí)，粒子的徑向、軸向和切向速率出現(xiàn)了明顯的類似于正弦波的脈動(dòng)現(xiàn)象，顆粒越小，脈動(dòng)程度越為劇烈。 其次，通過對(duì)葉片流道內(nèi)的流體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行理論分析得知，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸向環(huán)流效應(yīng)是分級(jí)流場局部渦流形成的主要?jiǎng)右颍淖內(nèi)~片形狀，特別是采用后彎形狀葉片，在一定程度上能使流場穩(wěn)定性得到改善。 最后，將部分?jǐn)?shù)值模擬結(jié)果與前人的理論計(jì)算結(jié)果及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，他們?cè)谝欢ǔ潭壬鲜俏呛系�。這些模擬結(jié)果，從不同側(cè)面描繪出了粉體與空氣在渦輪內(nèi)腔的真實(shí)流動(dòng)狀態(tài)，為在今后的設(shè)計(jì)工作中優(yōu)化分級(jí)渦輪的結(jié)構(gòu)形狀，合理調(diào)整各種操作參數(shù)，提供了一定的理論依據(jù)。
【圖文】：

果進(jìn)行直觀的閱讀和分析。該軟件主要由前處理器(Pre·processor)、求解器(solver)和后處理器(Post一proeessor)三大模塊化結(jié)構(gòu)組成，，并可獨(dú)立運(yùn)行，其組成結(jié)構(gòu)及模塊與模塊之間的關(guān)系如圖圖2一3所示。在前處理器中，包含VR一Edito:和Satellite兩個(gè)子模塊。用PHOENECS程序?qū)Ｓ玫母呒?jí)語言(PIL語言)所編寫的數(shù)據(jù)源輸入文件(Ql文件)均可由這兩個(gè)子模塊讀入。求解器由EARTH模塊構(gòu)成，由它來計(jì)算由用戶定義的各種偏微分方程組，并輸出計(jì)算結(jié)果文件。在整個(gè)計(jì)算過程中，使用者可以通過顯示屏對(duì)計(jì)算區(qū)域任一網(wǎng)格單元內(nèi)的參數(shù)變化趨勢(shì)及收斂性進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，可中途干預(yù)、修改、暫停，并可以做修改參數(shù)后的再啟動(dòng)計(jì)算。

渦輪的形狀結(jié)構(gòu)圖
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TH69

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 陳海焱;流化床氣流粉碎分級(jí)技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];四川大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張亞南;SCX超細(xì)選粉機(jī)分級(jí)機(jī)理研究及裝備設(shè)計(jì)[D];西南科技大學(xué);2010年

2 唐大勇;XK-200型渦輪分級(jí)機(jī)內(nèi)部流場的數(shù)值模擬研究[D];西華大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2651110