旋轉(zhuǎn)閥氣力輸送特性數(shù)值仿真及結(jié)構(gòu)改進(jìn)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-03 17:24
旋轉(zhuǎn)閥氣力輸送是利用空氣壓差實(shí)現(xiàn)粉體物料連續(xù)輸送的技術(shù),以其具有密閉、清潔、設(shè)備簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于化工、建筑、橡膠、生物科技等領(lǐng)域。目前,我國(guó)對(duì)氣力輸送系統(tǒng)中供料器的設(shè)計(jì)研究成果相對(duì)較少,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)閥無(wú)法在保證輸運(yùn)能力的基礎(chǔ)上有效的控制空氣泄漏,許多企業(yè)對(duì)旋轉(zhuǎn)閥的需求嚴(yán)重依賴進(jìn)口,這一短板一直制約著我國(guó)粉體氣力輸送的發(fā)展。因此,本文利用數(shù)值仿真技術(shù)對(duì)旋轉(zhuǎn)閥氣力輸送系統(tǒng)的輸運(yùn)性能進(jìn)行研究,為后續(xù)旋轉(zhuǎn)閥氣力輸送的研究提供仿真技術(shù)基礎(chǔ)。首先,本文采用理論計(jì)算和計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法研究了五個(gè)不同參數(shù)下簡(jiǎn)單縫模型泄氣量的變化規(guī)律;贔luent軟件對(duì)送風(fēng)工況下旋轉(zhuǎn)閥氣力輸送系統(tǒng)的泄氣量進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算,研究了旋轉(zhuǎn)閥空氣泄漏規(guī)律和流場(chǎng)特性,并分析了進(jìn)出口壓差、葉頂間隙對(duì)旋轉(zhuǎn)閥泄氣量的影響規(guī)律。結(jié)果表明:旋轉(zhuǎn)閥泄氣量隨進(jìn)出口壓差呈線性增長(zhǎng),隨葉頂間隙尺寸呈非線性增長(zhǎng)。利用試驗(yàn)測(cè)量不同壓差下旋轉(zhuǎn)閥的泄氣量,試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)值仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次,利用計(jì)算流體力學(xué)-離散單元法(CFD-DEM)耦合方法,從氣體輸送顆粒角度模擬了旋轉(zhuǎn)閥填充、落料與輸送過(guò)程。在“洪水喂料...
【文章來(lái)源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1簡(jiǎn)單縫模型結(jié)構(gòu)示意圖??Fig.?2.1?Simple?gap?model?structure?diagram??
?旋轉(zhuǎn)閥氣力輸送特性數(shù)值仿真及結(jié)構(gòu)改進(jìn)???流體通過(guò)縫隙后,流通面積突然增大,氣流通過(guò)縫隙加速后噴出,在縫隙尾部形成大渦,??這會(huì)使得出口某些區(qū)域形成負(fù)壓區(qū),導(dǎo)致縫隙出口處有回流現(xiàn)象發(fā)生。??Velocity??Streamline?1??■|?6?469e^002????4.670e-003??[m?sa-1]??圖2.?2單縫隙模型的速度流線圖??Fig.?2.2?Velocity?flow?diagram?of?a?single?gap?model??圖2.3分別為縫長(zhǎng)度L為450mm,縫高度T為2mm,縫與壁面距離0.1mm,縫隙??數(shù)量為2、3,進(jìn)出口壓差0.35MPa的縫模型的速度流線圖。流體通過(guò)縫隙后,流通面??積突然增大,氣流加速通過(guò)縫隙后在尾部腔體內(nèi)形成旋渦,同時(shí)腔體內(nèi)氣流速度降低,??靜壓升高,形成第一道“狹縫節(jié)流”效應(yīng),如圖(a)所示;第二個(gè)腔體內(nèi)與第三個(gè)腔??體形成壓差,使得流體通過(guò)第二道縫隙,但此時(shí)氣流流速和流量相比于第一縫隙大大降??低,如圖(b)所示。氣流通過(guò)多個(gè)縫隙原理與此相同,不再贅述。??Velocity??Streamline?1??_?4.418e+002??丨::園I';????4.838e-002??[m?sA-1]??(a)?Two?gap?throttles??-14-??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水平彎管密相輸送數(shù)值研究[J]. 周靖. 冶金動(dòng)力. 2019(10)
[2]基于Fluent-EDEM耦合的茶葉紅外殺青機(jī)滾筒內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 虞文俊,吳瑞梅,李紅,裴剛,金山峰,黃超強(qiáng),朱任章,楊普香,熊愛(ài)華. 食品與機(jī)械. 2019(08)
[3]基于EDEM的回轉(zhuǎn)組合多層篩篩選過(guò)程的離散元分析[J]. 王豪東,阮競(jìng)蘭,原富林. 中國(guó)油脂. 2019(06)
[4]基于CFD-EDM的自動(dòng)投餌飼料顆粒氣力輸送數(shù)值模擬[J]. 胡昱,黃小華,陶啟友,袁太平,王紹敏,劉海陽(yáng). 南方水產(chǎn)科學(xué). 2019(03)
[5]散料顆粒密相氣力輸送動(dòng)力參數(shù)優(yōu)化及壓降特性分析[J]. 張琳荔,裴旭明,李旭. 化工機(jī)械. 2019(01)
[6]廢催化劑氣流加速度分選CFD-DEM模擬[J]. 方乙琳,付鵬波,汪華林. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[7]基于歐拉模型的泥沙沖刷數(shù)值模擬[J]. 袁慶晴,趙敏,葛彤,汪淳. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[8]糧食顆粒群密相變徑氣力輸送的流動(dòng)特性[J]. 關(guān)佳斌,裴旭明,張琳荔. 中國(guó)粉體技術(shù). 2018(02)
[9]供料器內(nèi)顆粒碰撞條件下的兩相流壓力特性仿真分析[J]. 柳波,吳中鼎,尹高沖,柳競(jìng)軒. 現(xiàn)代制造工程. 2018(03)
[10]水平管煤粉氣力輸送流型實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王巍,管清亮,張建勝. 中國(guó)粉體技術(shù). 2014(06)
博士論文
[1]高壓密相氣力輸送氣固兩相流動(dòng)特性研究[D]. 許盼.東南大學(xué) 2019
[2]煤炭顆粒旋流氣力輸送機(jī)理及性能研究[D]. 周甲偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)供料器的參數(shù)模擬及優(yōu)化[D]. 馬迎亞.青島科技大學(xué) 2017
[2]氣力輸送管內(nèi)氣固兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬[D]. 祝先勝.華東理工大學(xué) 2015
[3]炭黑密相旋轉(zhuǎn)閥氣力輸送系統(tǒng)試驗(yàn)研究[D]. 李光.青島科技大學(xué) 2013
[4]高濃度粉體氣力輸送特性試驗(yàn)研究及其數(shù)值模擬[D]. 周國(guó)民.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):2955198
【文章來(lái)源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1簡(jiǎn)單縫模型結(jié)構(gòu)示意圖??Fig.?2.1?Simple?gap?model?structure?diagram??
?旋轉(zhuǎn)閥氣力輸送特性數(shù)值仿真及結(jié)構(gòu)改進(jìn)???流體通過(guò)縫隙后,流通面積突然增大,氣流通過(guò)縫隙加速后噴出,在縫隙尾部形成大渦,??這會(huì)使得出口某些區(qū)域形成負(fù)壓區(qū),導(dǎo)致縫隙出口處有回流現(xiàn)象發(fā)生。??Velocity??Streamline?1??■|?6?469e^002????4.670e-003??[m?sa-1]??圖2.?2單縫隙模型的速度流線圖??Fig.?2.2?Velocity?flow?diagram?of?a?single?gap?model??圖2.3分別為縫長(zhǎng)度L為450mm,縫高度T為2mm,縫與壁面距離0.1mm,縫隙??數(shù)量為2、3,進(jìn)出口壓差0.35MPa的縫模型的速度流線圖。流體通過(guò)縫隙后,流通面??積突然增大,氣流加速通過(guò)縫隙后在尾部腔體內(nèi)形成旋渦,同時(shí)腔體內(nèi)氣流速度降低,??靜壓升高,形成第一道“狹縫節(jié)流”效應(yīng),如圖(a)所示;第二個(gè)腔體內(nèi)與第三個(gè)腔??體形成壓差,使得流體通過(guò)第二道縫隙,但此時(shí)氣流流速和流量相比于第一縫隙大大降??低,如圖(b)所示。氣流通過(guò)多個(gè)縫隙原理與此相同,不再贅述。??Velocity??Streamline?1??_?4.418e+002??丨::園I';????4.838e-002??[m?sA-1]??(a)?Two?gap?throttles??-14-??
?大連海事大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文???Velocity??Streamline?2??h?4.194e+002??—麵__圓??1.049e+002?——^???I????9?624e-004??[m?sA-1]??(b)?Three?gap?throttles??圖2.?3單縫隙模型的速度流線圖??Fig.?2.3?Velocity?flow?diagram?of?a?single?multigap?model??圖2.4為縫長(zhǎng)度L為450mm、縫寬度W為2mm、縫與壁面距S〇.?lmm、縫隙數(shù)量??為1、縫進(jìn)出口壓差對(duì)泄氣量影響規(guī)律曲線。圖中紅色和藍(lán)色曲線為理想流量,其中紅??色為亞臨界流動(dòng)狀態(tài),藍(lán)色為超臨界流動(dòng)狀態(tài)。黑色線為CFD數(shù)值仿真結(jié)果。理想流??量和CFD仿真流量隨壓差變化規(guī)律相同,在亞臨界狀態(tài)下近似為二次曲線規(guī)律,超臨??界狀態(tài)下近似為線性規(guī)律。當(dāng)進(jìn)出口壓差。埃常埃矗停校釙r(shí),縫隙數(shù)量為1,縫與壁面距??離為0.1mm,?CFD仿真計(jì)算泄氣量為84?98?m3/h范圍變化。??180?:???w?:?:?:??160-?-??140-??100-??簡(jiǎn)?8〇—?-??60?-?\??I??2Y??〇I?c?£?:1??0?0.1?0.2?0.3?0.4??壓差(MPa)??圖2.?4泄氣量隨壓差變化規(guī)律??Fig.?2.4?The?variation?law?of?gas?leakage?with?pressure?difference??-15-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水平彎管密相輸送數(shù)值研究[J]. 周靖. 冶金動(dòng)力. 2019(10)
[2]基于Fluent-EDEM耦合的茶葉紅外殺青機(jī)滾筒內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 虞文俊,吳瑞梅,李紅,裴剛,金山峰,黃超強(qiáng),朱任章,楊普香,熊愛(ài)華. 食品與機(jī)械. 2019(08)
[3]基于EDEM的回轉(zhuǎn)組合多層篩篩選過(guò)程的離散元分析[J]. 王豪東,阮競(jìng)蘭,原富林. 中國(guó)油脂. 2019(06)
[4]基于CFD-EDM的自動(dòng)投餌飼料顆粒氣力輸送數(shù)值模擬[J]. 胡昱,黃小華,陶啟友,袁太平,王紹敏,劉海陽(yáng). 南方水產(chǎn)科學(xué). 2019(03)
[5]散料顆粒密相氣力輸送動(dòng)力參數(shù)優(yōu)化及壓降特性分析[J]. 張琳荔,裴旭明,李旭. 化工機(jī)械. 2019(01)
[6]廢催化劑氣流加速度分選CFD-DEM模擬[J]. 方乙琳,付鵬波,汪華林. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[7]基于歐拉模型的泥沙沖刷數(shù)值模擬[J]. 袁慶晴,趙敏,葛彤,汪淳. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[8]糧食顆粒群密相變徑氣力輸送的流動(dòng)特性[J]. 關(guān)佳斌,裴旭明,張琳荔. 中國(guó)粉體技術(shù). 2018(02)
[9]供料器內(nèi)顆粒碰撞條件下的兩相流壓力特性仿真分析[J]. 柳波,吳中鼎,尹高沖,柳競(jìng)軒. 現(xiàn)代制造工程. 2018(03)
[10]水平管煤粉氣力輸送流型實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王巍,管清亮,張建勝. 中國(guó)粉體技術(shù). 2014(06)
博士論文
[1]高壓密相氣力輸送氣固兩相流動(dòng)特性研究[D]. 許盼.東南大學(xué) 2019
[2]煤炭顆粒旋流氣力輸送機(jī)理及性能研究[D]. 周甲偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)供料器的參數(shù)模擬及優(yōu)化[D]. 馬迎亞.青島科技大學(xué) 2017
[2]氣力輸送管內(nèi)氣固兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬[D]. 祝先勝.華東理工大學(xué) 2015
[3]炭黑密相旋轉(zhuǎn)閥氣力輸送系統(tǒng)試驗(yàn)研究[D]. 李光.青島科技大學(xué) 2013
[4]高濃度粉體氣力輸送特性試驗(yàn)研究及其數(shù)值模擬[D]. 周國(guó)民.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):2955198
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