結(jié)合流體力學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)理論,借助CFD流體分析計(jì)算仿真軟件,采用數(shù)值模擬方法對茶葉清洗機(jī)壓力管道速度場、壓力場等特性進(jìn)行研究;通過對比三種不同尺寸的循環(huán)管道,獲得不同尺寸對循環(huán)管道的壓力場分布的影響規(guī)律,研究結(jié)果為后續(xù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了基本參考依據(jù),同時借助于計(jì)算機(jī)輔助分析軟件,大大提高了設(shè)計(jì)效率,目前本設(shè)計(jì)結(jié)果已經(jīng)應(yīng)用于企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品中。 

【文章來源】：保山學(xué)院學(xué)報(bào). 2019,38(05)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【圖文】：

茶葉清洗機(jī)整體設(shè)計(jì)方案圖

第38卷·第5期保山學(xué)院學(xué)報(bào)2019年10月圖2茶葉清洗機(jī)部件圖在整個空間坐標(biāo)系的連續(xù)性方程為墜Vx墜x+墜Vy墜y+墜Vz墜z=0（1）式中，Vx、Vy、Vz分別為速度在x、y、z方向的分量。將管道中流動的水看作一個不可壓縮的流體，在管道內(nèi)部的流速作為湍流來運(yùn)動，按照湍流方程來計(jì)算出管道內(nèi)部水的流動狀態(tài)，具體計(jì)算如下，墜墜t(ρk)+墜墜xi(ρkμt)=墜墜xjμ+μtσk!"墜k墜xi#$+Gk+Gb-ρε-YM+Sk（2）墜墜t(ρε)+墜墜xi(ρεμt)=墜墜xjμ+μtσε!"墜ε墜xi%&+G1εεk(Gk+G3εGh)-G2ερε2k+Sk（3）式中，ρ-流體的密度；μ-流體的動力粘度。水管的具體設(shè)計(jì)方案見圖4所示。根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)與使用情況，選擇直徑（d）分別為10mm，20mm，30mm；水流為正常流速。三維CFD分析模型見圖5所示，分析發(fā)現(xiàn)模型網(wǎng)格的總數(shù)為77759，計(jì)算迭代次數(shù)為112。3計(jì)算結(jié)果分析3.1管徑對管道壓力及流分析邊界條件：分析的計(jì)算域?yàn)檎麄�管道內(nèi)部的流體區(qū)域，流體出口速度為1m/s，出口靜壓力為1個大氣壓。管道內(nèi)部的流動介質(zhì)為水，工作溫度為常溫，管道內(nèi)壁采用無滑移的壁面，是因?yàn)楣艿纼?nèi)壁會受到運(yùn)動過程中的影響呈現(xiàn)出的不同流速，結(jié)果如圖6及圖7所示。為了更好地分析比較，管徑d分別選擇為10mm，20mm，30mm，在入口的靜壓力為202.65kPa，出口速度為1m/s的條件下，管道內(nèi)部的壓力情況如圖6所示�？梢钥闯觯S著管道直徑的增加，管道相對應(yīng)的壓力逐漸變大，總壓力在入口時最大為202.65kPa。隨著水在管道內(nèi)部的流動，壓力逐漸減小，但在管道的轉(zhuǎn)彎處壓力會有明顯提高。

?繽?及圖7所示。為了更好地分析比較，管徑d分別選擇為10mm，20mm，30mm，在入口的靜壓力為202.65kPa，出口速度為1m/s的條件下，管道內(nèi)部的壓力情況如圖6所示�？梢钥闯觯S著管道直徑的增加，管道相對應(yīng)的壓力逐漸變大，總壓力在入口時最大為202.65kPa。隨著水在管道內(nèi)部的流動，壓力逐漸減小，但在管道的轉(zhuǎn)彎處壓力會有明顯提高。在管道為30mm處時，管道壓力的變化最大，管道壓力迅速減校在管道拐彎10mm處，管道內(nèi)部內(nèi)部壓力為132.431kPa，20mm處為104.801kPa，30mm處最小，為94.339kPa。相應(yīng)的對照組10mm，圖3茶葉清洗機(jī)三維模型圖圖4茶葉清洗機(jī)管道圖三維模型圖5茶葉清洗機(jī)管道分析網(wǎng)格圖圖7不同管徑內(nèi)部速度云圖a30mm管道b20mm管道c10mm管道d管道的整體分析圖6不同管徑內(nèi)部壓力云圖a30mm管道b20mm管道c10mm管道d管道的整體分析靜壓（Pa）表面圖1：等高線流動跡線1靜壓（Pa）流動跡線1靜壓（Pa）流動跡線128--

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Pro/E的茶葉雙鍋曲毫炒干機(jī)的虛擬裝配設(shè)計(jì)[J]. 王倩,李尚慶,范陽陽,張小福.  農(nóng)機(jī)化研究. 2013(05)
[2]基于有限元分析的茶葉壓扁機(jī)的關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)方案[J]. 孟亞婷.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(11)
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本文編號：3218799