發(fā)布時間：2019-09-25 05:47

【摘要】：為研究揉碎機(jī)揉碎腔內(nèi)的流場結(jié)構(gòu)和流動狀態(tài),運(yùn)用計算流體力學(xué)方法,基于滑移網(wǎng)格技術(shù),對揉碎機(jī)空載時腔內(nèi)的湍流非定常流場進(jìn)行了三維瞬態(tài)數(shù)值模擬,得到了轉(zhuǎn)速為2 800r/min時,揉碎機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動1周時間內(nèi),揉碎室和拋送室的流場空氣動力學(xué)特性參數(shù)隨時間變化規(guī)律,準(zhǔn)確地反映了瞬態(tài)流場結(jié)構(gòu)信息。結(jié)果表明:低壓區(qū)在拋送室中半徑為0~20mm附近,最高壓力區(qū)在拋送葉片與內(nèi)壁間隙,容易形成回流造成物料排出不易;啟動階段最大速度發(fā)生在出料口內(nèi)側(cè)尖角區(qū)域;軸向壓力速度分布過于均勻,進(jìn)而影響整機(jī)效率。此研究為揉碎機(jī)內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新方法,提出了改進(jìn)該機(jī)型的方向,為優(yōu)化該機(jī)效率奠定了理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

做圓周運(yùn)動的錘片，將秸稈進(jìn)行剪切和擊碎，同時在錘片和揉碎室內(nèi)壁的齒板間揉搓作用下，將秸稈物料加工成具有一定長度和粗細(xì)度的柔軟絲狀段［12－15］。其主要性能參數(shù)如表1所示。1．齒條2．主軸3．錘片4．喂入口5．拋送口6．拋送葉板圖1揉碎機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖Fig．1TheStructurediagraminsidemachine表1性能參數(shù)Table1Performanceparameters項目參數(shù)配套動力7．5kW電機(jī)或8．82～11．03kW小四輪拖拉機(jī)生產(chǎn)率1t/h主軸轉(zhuǎn)數(shù)2700～3000r/min整機(jī)質(zhì)量200kg轉(zhuǎn)子直徑400mm葉片傾角后傾10°外形尺寸(長×寬×高)1600mm×1000mm×1750mm適應(yīng)的物料①作物秸桿(玉米、高梁、蔡花等粗秸稈);②細(xì)小樹枝條等作業(yè)形式固定作業(yè)或掛在拖拉機(jī)作業(yè)，轉(zhuǎn)移和較長距離運(yùn)輸作業(yè)質(zhì)量加工后的物料細(xì)軟如絲絮狀，揉碎率可達(dá)95%以上為了提高數(shù)值計算精度，更準(zhǔn)確地對流場進(jìn)行分析，建立了揉碎機(jī)的三維全流場幾何模型。首先，建立轉(zhuǎn)子總成裝備體，如圖2所示;其次，建立揉碎室部分如圖3所示。根據(jù)CFD的基本理論，數(shù)值模擬的計算區(qū)域是流體實際通過區(qū)域。為了更好地離散化計算域，達(dá)到良好的模擬效果，本文對轉(zhuǎn)子裝配體先進(jìn)行簡化再導(dǎo)入流體計算軟件。計算模型的建立在GAMBIT中完成，將圖1和圖2的．x_t格式三維模型通過Parasolid文件類型倒入GAMBIT中;然后進(jìn)行split計算，并且re-tain轉(zhuǎn)子的模型，得到計算區(qū)域模型。1．拋送葉片2．錘片架3．矩形錘片4．主軸5．擋銷6．槽形錘片圖2轉(zhuǎn)子裝配圖Fig．2Assemblydrawingrotor1．拋出口2．喂入口圖3揉碎室簡圖Fig．3Assemblydrawingrotor1．2滑移網(wǎng)格模型應(yīng)用滑移網(wǎng)格技術(shù)可以處理揉碎機(jī)內(nèi)流場的仿真問題。因為在揉碎機(jī)實際工作中，錘片及拋送葉板與揉碎室內(nèi)壁存在相互作用，轉(zhuǎn)子每?

rmanceparameters項目參數(shù)配套動力7．5kW電機(jī)或8．82～11．03kW小四輪拖拉機(jī)生產(chǎn)率1t/h主軸轉(zhuǎn)數(shù)2700～3000r/min整機(jī)質(zhì)量200kg轉(zhuǎn)子直徑400mm葉片傾角后傾10°外形尺寸(長×寬×高)1600mm×1000mm×1750mm適應(yīng)的物料①作物秸桿(玉米、高梁、蔡花等粗秸稈);②細(xì)小樹枝條等作業(yè)形式固定作業(yè)或掛在拖拉機(jī)作業(yè)，轉(zhuǎn)移和較長距離運(yùn)輸作業(yè)質(zhì)量加工后的物料細(xì)軟如絲絮狀，揉碎率可達(dá)95%以上為了提高數(shù)值計算精度，更準(zhǔn)確地對流場進(jìn)行分析，建立了揉碎機(jī)的三維全流場幾何模型。首先，建立轉(zhuǎn)子總成裝備體，如圖2所示;其次，建立揉碎室部分如圖3所示。根據(jù)CFD的基本理論，數(shù)值模擬的計算區(qū)域是流體實際通過區(qū)域。為了更好地離散化計算域，達(dá)到良好的模擬效果，本文對轉(zhuǎn)子裝配體先進(jìn)行簡化再導(dǎo)入流體計算軟件。計算模型的建立在GAMBIT中完成，將圖1和圖2的．x_t格式三維模型通過Parasolid文件類型倒入GAMBIT中;然后進(jìn)行split計算，并且re-tain轉(zhuǎn)子的模型，得到計算區(qū)域模型。1．拋送葉片2．錘片架3．矩形錘片4．主軸5．擋銷6．槽形錘片圖2轉(zhuǎn)子裝配圖Fig．2Assemblydrawingrotor1．拋出口2．喂入口圖3揉碎室簡圖Fig．3Assemblydrawingrotor1．2滑移網(wǎng)格模型應(yīng)用滑移網(wǎng)格技術(shù)可以處理揉碎機(jī)內(nèi)流場的仿真問題。因為在揉碎機(jī)實際工作中，錘片及拋送葉板與揉碎室內(nèi)壁存在相互作用，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一定角度，，流場結(jié)構(gòu)隨之變化，物料流同時會隨時間產(chǎn)生非定常流動，導(dǎo)致揉碎機(jī)的內(nèi)流場的模型應(yīng)該歸為變形區(qū)域流動問題。FLUENT中用于運(yùn)動問題的計算模型包括運(yùn)動坐標(biāo)系和運(yùn)動域兩種。運(yùn)動坐標(biāo)系包括單參考坐標(biāo)系(SＲF)、多重參考系模型(MＲF)及混合面模型(MixingPlaneModel)，運(yùn)動域方法包含滑移網(wǎng)格模型(SlidingMeshes)和動
【作者單位】： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51365034) 中國博士后科學(xué)基金項目(2014M552532XB)
【分類號】：S817.12

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;治雞啄蛋法[J];河北農(nóng)業(yè)科技;1993年12期

2 李林,王春光,謝玉紅;秸稈揉碎加工工藝與秸稈養(yǎng)畜[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;1997年S1期

3 李林,王春光,謝玉紅,褚秀梅,谷振軍;9R-40型揉碎機(jī)的試驗研究[J];內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院學(xué)報;1997年04期

4 王賢;介紹一種玉米秸稈擠絲揉碎機(jī)[J];山西農(nóng)機(jī);2005年04期

5 徐志瑩;陳波;;9RC—430型揉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)選擇[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化;2006年01期

6 王青云;李林;王娟;嚴(yán)秀芳;;揉碎機(jī)噪聲的研究[J];農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化;2007年02期

7 周偉;劉偉峰;李國清;烏吉斯古楞;包那日那;;9R-40型揉碎機(jī)揉碎過程機(jī)理研究[J];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年04期

8 王娟;王春光;韓曉玲;翟之平;;9R-40型揉碎機(jī)的噪聲研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2010年09期

9 劉剛;趙滿全;王文明;劉偉峰;李林;;揉碎機(jī)軸向喂入性能試驗研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2010年12期

10 王野平;施小娟;;基于生物質(zhì)固體燃料成型用秸稈揉碎機(jī)的研究[J];黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年12期

相關(guān)會議論文 前3條

1 劉偉峰;趙滿全;李林;馬彥華;田海清;閆文剛;倪志華;;對9R-40型揉碎機(jī)的分析與改型方案的研究[A];走中國特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會2008年學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2008年

2 李林;劉偉峰;趙滿全;張三強(qiáng);崔紅梅;;揉碎機(jī)工作機(jī)理的分析與研究[A];走中國特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路——中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會2008年學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2008年

3 李林;張慶旭;趙滿全;趙振國;;秸稈揉碎加工機(jī)械及工藝的試驗研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 呂紀(jì)增;提高秸稈飼料轉(zhuǎn)化率的幾種好方法[N];云南科技報;2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王娟;9R-40型揉碎機(jī)噪聲分析研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 李國清;揉碎物料拋送裝置理論分析與試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

2 周偉;9R-40型揉碎機(jī)的改進(jìn)與試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

3 王青云;揉碎機(jī)噪聲的測試與研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

4 趙振國;9R-40型揉碎機(jī)揉碎性能的試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

5 李偉;揉碎玉米秸稈開式壓縮蠕變試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

6 張三強(qiáng);9R-40型揉碎機(jī)揉碎性能的試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

7 劉剛;秸稈揉碎機(jī)喂入裝置設(shè)計及性能試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

本文編號：2541274