一、强制涡超细分级机内腔气-固两相湍流流场数值模拟(论文文献综述)
张翔禹[1](2021)在《超细粉体气固旋流分级的流场特性与分离行为研究》文中研究表明随着我国高技术及新材料产业的发展对超细粉体材料的需求越来越大,对生产粉体产品的技术工艺和设备提出了较高的要求,对于超细粉体产品来说分级工艺和设备尤为重要。现有研究表明通过微型旋风分离器对超细粉体进行分级,切割粒径可达到1.3μm,其切割粒径相比于传统分级设备较小。因而,本研究通过数值模拟和试验研究相结合的方法,来对不同结构参数和操作参数下微型旋风分离器内部流场特性与颗粒运动行为进行研究,旨在揭示微型旋风分离器各结构参数与操作参数对其内部流场及颗粒运动的影响规律,进而在此基础之上提出能够有效提高微型旋风分离器对超细粉体颗粒分级性能的优化方法。本文的主要研究工作如下所示:一、对微型旋风分离器内部气相流场进行了数值模拟研究,探索了入口气速、升气管直径和升气管插入深度对于内部气相流场的影响规律。结果表明,气速对旋风分离器内气相流场的稳定性有显着影响,当气速较大时,内旋流尾端会发生严重的涡核摆动现象,造成旋风分离器锥体段和料腿段空间中流场的紊乱;升气管的直径对旋风分离器内气相流场的轴向速度分布存在显着影响,当升气管直径De>0.4Dc时,在上行的内旋流中会出现滞流甚至回流现象。旋风分离器内气相流场的稳定性在升气管插入深度较小时相对较差。二、对粉体颗粒在旋转流场中的分离运动行为进行了数值模拟研究。研究发现,在入口气速较小时,入射后的颗粒易由升气管直接短路,而当气速较大时在料腿下端和灰斗上部的流场中颗粒的运动轨迹十分密集且停留时间较长,在实际的分级过程中容易造成颗粒的返混现象,可能使得粗颗粒由升气管排出,所以预测在对超细粉体颗粒进行分级时,入口气速既不能过大也不能太小;随着升气管插入深度的增加,颗粒在流场中旋转流动的环数逐渐增加,直到插入深度为0.7Dc时旋流环数达到最多,这时颗粒在流场中受到的分级和分离作用更为充分,所以预测当L=0.7Dc时分级效果最佳;当升气管直径较大时,颗粒在旋风分离器内部流场中的运动轨迹较为散乱,缺乏规律,而当升气管直径逐渐缩小时,颗粒在流场中旋转流动的环数逐渐增加,所以预测分级效果最佳的升气管直径可能为0.5Dc或是更小。三、通过试验研究了入口气速、升气管直径和插入深度对于微型旋风分离器关于超细粉体分级效果的影响规律,并结合气相流场特性和颗粒在流场中运动行为的研究对试验所得的分级结果进行解释。研究结果表明,旋风分离器对超细粉体颗粒分级的分级精度和分级效率随入口气速的增加先增大后减小,于入口气速为15m/s时分级精度和分级效率达到最佳;当升气管的插入深度与入口的下端平齐时可以取得最佳分级效率,升气管插入深度略大于入口下端时将取得更好的分级精度;微型旋风分离器在对超细粉体分级的分级效果随升气管直径的减小有明显提升。最后将实验值和数值模拟预测值进行对比,试验显示结果与仿真模拟预测结果基本相符。综上所述,本文所采用微型旋风分离器适宜于超细粉体颗粒分级的操作参数和结构参数分别为:入口气速v=15m/s、入料速度q≤27g/min、升气管插入深度L=0.7Dc和升气管直径De=0.4Dc,此时分级精度K=2.15,分级粒径D50=3.30μm。该论文共计图76幅,表9个,参考文献95篇
任成[2](2019)在《涡流空气分级机流场分布规律及结构对比研究》文中提出涡流空气分级机作为粉体制备过程中的重要设备之一,以其操作简单、产品粒径可控、经济效益高等优点在工业生产中备受青睐。然而随着各个行业对于粉体颗粒超细化的需求越来越高,提升涡流空气分级机分级性能显得尤为重要。本文通过对分级机内流场进行数值模拟,结合理论对模拟结果进行分析,探寻流场分布规律。对比了分级机内不同结构的部件对于环形区流场的影响,并根据目前流场中存在的问题对结构进行改进,以达到优化流场、提升分级性能的目的。主要内容包括:对有、无导风叶片两种结构环形区内的流场进行对比分析,研究了导风叶片对流场的影响。数值模拟结果表明:导风叶片在导流过程中,改变了环形区速度场的分布,气流切向速度减小,径向速度增大,速度场的变化使得分级机能量损失减少;导风叶片降低了转笼外缘处气流的切向速度,从而影响转笼通道内旋涡的分布情况;转笼外缘处气流径向速度的波动和湍流耗散率的减小有利于提高分级精度。实验结果表明:具有导风叶片结构的涡流空气分级机分级粒径较大,分级精度较高;导风叶片处较大的湍流耗散率有助于粉体分散,明显减弱“鱼钩效应”现象。分析环形区气相流场和固相颗粒运动轨迹,发现环形区流场存在周向分布不均匀现象,即环形区内靠近进风口通道的区域气流径向速度与切向速度较大,造成相同粒径大小的颗粒在环形区内运动轨迹不同,导致分级效果不同。为改善这一现象,根据气流在分级机内的运动轨迹设计了两种新型导风叶片:10°直叶型导风叶片以及对数螺旋线型导风叶片。结果表明:两种新型导风叶片均能够降低环形区内气流周向的速度标准差;使得相同粒径的颗粒分级效果一致;减小分级粒径且改善细粉粒度分布。因此两种新型导风叶片能有效改善环形区内气流速度周向分布的不均匀性且提升分级性能。此外,与10°直叶型导风叶片相比,对数螺旋线型导风叶片的分级效果更好。对4种不同开口尺寸转笼底盘结构的分级机流场进行对比,结果显示:与封闭式转笼底盘结构相比,开放式转笼底盘结构在环形区底部明显存在“分流”现象,“分流”现象使得环形区内气流的速度分布发生变化。此外,随着转笼底盘开口尺寸的逐渐增大,环形区内顶部与中部的轴向、径向速度和分级粒径均呈现出先减小后增大的趋势,然而开口尺寸对分级机内流场及分级性能的影响较小,而转笼底盘的开或闭则影响较大。碳酸钙物料分级实验表明:开放式转笼底盘结构能够减小分级粒径,且有利于提升细粉中细颗粒的含量。封闭式转笼底盘结构的分级精度更高以及细粉中的粗颗粒含量更少。
王峥[3](2019)在《导流式旋风分离器分离性能的数值模拟研究》文中认为在计算机技术的飞速发展和广泛应用下,对传统结构的旋风分离器进行研究的数值模拟仿真技术应运而生。传统的旋风分离器因为气体处理量多、分离效率高等优点在工业除尘领域被广泛应用,但它同时也有不易移动、粉尘易堆积、尺寸结构大等缺点。针对传统旋风分离器的尺寸结构大和不易移动的缺点,一种有效的解决方案是缩短旋风除尘器高度。使其具有体积小型化、易移动的特点,能够在小型工厂和车间内作为除尘设备使用。但是,旋风分离器在缩短高度后存在分离性能缺失的问题,针对这一问题,本文采用旋风分离器内气固两相流的数学模型及控制方程,分析了缩短高度后旋风分离器内颗粒的受力情况和运动特征。通过雷诺应力模型,对旋风分离器内的气固相流场进行了数值模拟研究。根据Barth平衡轨道理论和边界层分离理论,设计了能够解决缩短高度的旋风除尘器分离性能缺失问题的防混盖结构,和提高旋风分离器分离效率的导流板结构;研究了防混盖轴向安装位置及覆盖面积变化对分离效率的影响,分析了防混盖与导流板结构对旋风分离器内流场分布、分离效率、压力损失和颗粒速度的影响。为了进一步提高旋风分离器的分离效率,设计了切流式与轴流式旋风分离器串联使用的多级分离结构,并分析了叶片安装距离、叶片轴向长度、排气口直径等因素对轴流式分离器效率和压力损失的影响。最后,搭建了带有防混盖结构旋风分离器的实验平台,设计了V20变频器控制电路,完成了带有防混盖结构的旋风分离器与多级旋风分离器的实验,验证了数值模拟结果的正确性,同时也证明了防混盖结构、导流板结构和多级旋风分离器结构设计的有效性。
孙占朋[4](2018)在《离心式气流分级机设计理论研究》文中进行了进一步梳理离心气流分级机是粉体加工过程中的重要设备,流场形态是影响分级效果的关键因素之一,现有的机型、结构种类繁多,一般包含多个进风口,流场分布较复杂。目前对特定机型的研究较多,尤其对第三代动态涡流分级机内分级关键区域的优化研究较充分,但对各进风口形成怎样的流场形态更有利于颗粒清晰分级的认识尚不深入,缺乏从整机角度对分级流场的构建进行系统研究。本文将分级流场看作由主离心分级流场和淘洗流场构成,采用数值模拟与试验手段优选出合适的竖直旋涡与水平旋涡主分级流场,研究了淘洗流场对主分级流场的影响及其作用机理;总结流场分布、颗粒运动和分级性能间的相互关系,提出了关于分级流场构建和进料位置的设计理论,据此开发了新型水平旋涡动态分级机。论文的主要内容与结果如下:(1)对比了新型分级器与传统切流返转型旋风分级器的流场分布特征与分级性能,发现新型分级器内产生上、下两个旋涡,边壁下行流气量小,上旋涡均为上行气流,提供了径向离心分级和轴向重力分级复合力场,实现对边壁区内细颗粒的轴向淘洗、再分级,有效减少了颗粒间的相互夹带;试验证实新型双旋涡分级器具有分级精度高、能耗低的特点,分级粒径比率指标平均提高约27%,压力损失平均减少约42%。淘洗流场不改变主分级流场的双旋涡分布形式,但对主分级流场的稳定性及内侧轴向速度分布产生较大影响,其与主分级流场相互作用形成明显的分区流动特征;适宜的淘洗流场强度可提高主分级流场的稳定性,抑制主分级流场内旋涡的摆动,为细颗粒的二次分级和及时外排创造有利条件。(2)将进料位置与离心分级流场的速度分布关联,考察了3种代表性位置对颗粒群的运动规律和分级性能的影响。边壁区域进料,细颗粒易被壁面捕集并随下行流进入粗组分,不适用于颗粒分级操作;中心内旋流进料增加了粗颗粒跑损的概率;进料点设在中部旋流强度较大的区域有利于改善物料分散性,减少颗粒在分级区的停留时间,实现粗、细颗粒的快速分离与分级。进而研究发现中部进料时,气流的切向速度和轴向速度对颗粒的定向移动起主导作用,径向速度的影响较小;提出最大切向速度位置为最优进料点,并给出了最优进料位置的设计公式。(3)分析了操作参数与淘洗流场形式对典型水平旋涡动态分级机的影响,转笼转速和入口气速不改变总体流型,对转笼外缘附近气流的切向速度影响很小;旋流型淘洗流场引起主水平旋涡的气流速度分布不均匀,转笼内外甚至产生反向双层旋涡,极大地降低了分级离心力场强度并产生局部旋涡,造成分级精度差。设计了百叶窗型风筛建立逆流直流式淘洗流场,减少了对主流场的干扰,试验表明,粗粉提取率可提高3%以上,牛顿分级效率平均提高约6%。(4)基于以上研究及大量前期工作,提出了高效离心气流分级机的分级流场和进料位置的设计理论:(1)分级流场兼具主离心流场与细粉淘洗流场,两者相互协作共同完成颗粒分级过程;(2)主分级流场离心力场强度适中,主、淘洗流场分布规则,均匀性与稳定性好,无局部旋涡;(3)淘洗流场应与主分级流场匹配,两者的类型差异小,避免淘洗气流汇入主流时发生速度方向的突变;(4)主、淘洗流场的空间分布相对独立,可分别由独立气流形成,减少相互干扰;(5)粉体颗粒进入位置远离壁面,避免细颗粒直接被壁面捕集,同时也远离排气口,减少粗颗粒短路跑损;(6)进料点尽量设于强分级力场区,为粗、细颗粒的定向分离提供较大的初始加速度;该理论可为高效离心式气流分级机的结构设计提供宏观指导。(5)设计了一种新型水平旋涡动态分级机,模拟发现其流场分布趋于合理,主进风口流道产生冲击分散物料的射流,主分级流场的速度分布较均匀,无次级旋涡形成,主、淘洗流场间的干扰较小,轴向速度梯度小,具有二维平面流场特征;经试验分析,新型分级机的分级性能较好,最大牛顿分级效率为87%,分级精度指数为1.53;结合颗粒受力分析和淘洗流场及颗粒浓度对分级效果的影响规律,建立了新型水平旋涡动态分级机的分级粒径计算模型,模型预测值与试验值的相对误差在8%以内,可用于指导新型分级机的设计和应用。
武树波[5](2017)在《涡流空气分级机颗粒分离过程数学模拟及双层撒料盘设计》文中研究说明机械破碎或粉磨获得的粉体因其粒度分布范围较宽而不能满足日益增长的需求,因此往往需要对粉体进行分级。涡流空气分级机因其具有分级效率高、处理量大等优点迅速在动态分级机中占据了主导地位。随着微细粉体在各行各业的应用越来越广泛,提高涡流空气分级机的分级性能成为亟待解决的问题。本文通过分析分级机内颗粒的运动,结合Fluent数值模拟,设计了双层撒料盘,以改善粉体颗粒在涡流空气分级机内分散性,旨在提高分级机分级性能;通过对环形区的颗粒进行受力分析,建立了颗粒分级的随机过程模型并进行Monte Carlo模拟,以期进一步揭示分级机内气固分离机理;基于实验数据,建立了 BP神经网络预测模型,以对分级性能指标进行预测,用于指导生产实践。主要研究内容包括:通过对涡流空气分级机的结构特点进行分析,将分级机模型简化为四部分分别进行网格划分,进行网格独立性检验确定网格数量;分析了不同的湍流模型、离散格式及压力速度耦合方式,最终确定RNGk-ε模型、一阶迎风格式和SIMPLEC压力速度耦合方式来对涡流空气分级机内部流场进行气相模拟;分析了颗粒在气相中的受力情况,结合涡流空气分级机的操作工况,计算了分级机内颗粒质量加载率、体积加载率,确定了气固双向耦合DPM离散相模型。对单层径向撒料盘上颗粒的运动进行分析,并对颗粒离开撒料盘后的料带分布进行了理论计算;据此设计了一种上层撒料面具有均布扇形开口且均布凸棱的双层径向撒料盘;通过数值模拟、物料模拟实验及物料分级实验对改进效果进行了验证。数值模拟结果表明:单、双层撒料盘结构下分级机流场分布基本一样,两种结构对流场分布的影响较小,但离散相结果表明同一粒径的颗粒经双层撒料盘上、下撒料面分散后的旅行时间不同,可减小颗粒团聚、碰撞的概率;双层撒料盘结构下,分级机分级粒径减小、分级精度提高。物料模拟实验结果表明:相比单层撒料盘,颗粒经双层撒料盘分散后具有更宽的料带,承料面上单位面积物料量最大相对减少量为29.2%,因此双层撒料盘结构能够改善物料分散性。物料分级实验结果表明:不同工况下,相比单层撒料盘,双层撒料盘结构下分级粒径更小,分级精度更高,分级粒径最大减小了 25.24%、分级精度最大提高了 52.47%。为描述涡流空气分级机内颗粒的分级过程,考虑颗粒随粒径大小被分离的必然性的同时,还应考虑颗粒运动的随机性。根据涡流空气分级机的特点,构建了三角马尔可夫链,建立了涡流空气分级机内颗粒分级的随机数学模型,并利用Monte Carlo方法对随机模型进行了求解。与物料实验的对比结果表明,Monte Carlo模拟部分分级效率曲线更接近于理想分级部分分级效率曲线,分级粒径的变化趋势与实验一致,有助于探求涡流空气分级机分级机理。但由于所建立的随机数学模型并未考虑颗粒间相互作用以及分级机内流场湍流特性的影响,因此该分级模型有待进一步完善。利用MATLAB建立了分级机分级精度与分级粒径三层神经网络,构建了涡流空气分级机分级精度和分级粒径的神经网络模型,并应用由实验数据组成的训练样本对构建的网络进行学习训练,得到3-3-2型神经网络分级精度和分级粒径预测模型并通过测试样本对预测模型进行验证。验证结果表明:预测与实验分级精度之间的平均相对偏差为17.59%;预测分级粒径与实验分级粒径之间的平均相对偏差为7.13%,而理论计算公式与实验分级粒径之间的平均相对偏差为50.44%,无论是分级精度还是分级粒径,BP神经网络预测模型都具有较高的预测精度。此外,随机过程理论的Monte Carlo模拟是在分析分级机内颗粒运动的基础上,对分级机的部分分级效率进行预测,而BP神经网络模型的建立基于分级实验数据,故Monte Carlo模拟的预测结果更接近于理想分级,由BP神经网络模型得到的预测结果更接近于实验。
刘利军[6](2013)在《涡流空气分级机转笼结构改进及两段串联分级工艺的研究》文中研究表明涡流空气分级机在化工、医药、航天、生物、材料、水泥、陶瓷、耐火砖等行业中得到广泛的应用。涡流空气分级机虽然具有分级精度高、分级机内气固两相流均匀等特点,但是随着科学的飞速发展,要求其满足窄级别超细粉体分级。这就对分级机结构提出了更高的要求。为了能使涡流空气分级机更好的满足窄级别超细粉体分级,本文从两个方面对涡流空气分级机提出了改进。一方面是利用Fluent软件对结构改进后的涡流空气分级机内环形区流场进行模拟,得到实验范围内最佳的圆台上圆半径、圆台下圆半径及高的比例,为改进涡流空气分级机结构提供指导;另一方面通过碳酸钙物料实验讨论两段串联涡流空气分级机分级系统操作参数对其分级性能的影响。传统涡流空气分级机的转笼是圆柱形的,本文将其改进为圆台形,对转笼改进后的涡流空气分级机内部流场进行数值模拟。模拟结果表明:在实验范围内,当圆台型转笼下圆半径为100mm、上圆半径为120mm、高为100mm、圆台下圆半径:高:圆台上圆半径为1:1:1.2,涡流空气分级机内环形区切向速度最稳定;此尺寸的转笼叶片间的惯性反涡流最弱;径向速度与转笼结构无关。依据涡流空气分级机的分级理论,通过物料实验研究了两段串联涡流空气分级机系统操作参数对其分级性能的影响。结果表明:两段进风口风速、两段转笼转速不变,增大喂料速度,分级精度和切割粒径都降低;喂料速度、两段进风口风速不变,两段转笼转速差值保持恒定或增大,物料的切割粒径和分级精度都随第二段转笼转速的增大而减小;喂料速度、两段转笼转速不变,一段进口风速为14m·s-1时,二段进口风速大于一段进口风速时,存在“鱼钩”效应,且随二段进口风速的增大,“鱼钩”效应加剧。
刁雄[7](2013)在《超细分级机颗粒预分散及应用研究》文中进行了进一步梳理颗粒预分散是影响分级性能的重要因素。采用浓度分布不均匀度来描述颗粒浓度分布的均匀程度,从而反映颗粒的分散效果。采用CFD技术研究了进料管,上、下进料方式在不同结构参数、操作参数、物料参数下对颗粒浓度分布均匀性的影响;并以粉煤灰和铝矾土为原料,对超细分级机进行了应用研究。在计算模型得到验证的基础上,数值模拟了进料管的气固流场。研究了下进料方式中,导流片数量、尺寸、间距分布,入口风速,喂料浓度,颗粒粒径、级配、密度等对进料管颗粒浓度分布均匀性的影响。结果表明:导流片的添加提高了颗粒浓度分布的均匀性,颗粒分散性提高。颗粒浓度分布均匀性随入口风速的增加而提高,随喂料浓度、颗粒粒径的增加而降低。采用欧拉-拉格朗日方法模拟分析上、下进料方式在不同操作参数、物料参数下对压降、气流速度分布和颗粒浓度分布均匀性的影响。结果表明:采用上进料方式,分级机压差更大;转子外沿圆柱面上的切向和径向速度分布标准偏差较小,有利于获得粒径分布窄的细粉;经过撒料盘的机械分散作用,颗粒在转子外沿圆柱面上分布更加均匀,分散性好。实验分析不同操作参数、物料参数对颗粒浓度分布均匀性的影响效果,对比细粉特征粒径和粒径分布特点,指导上、下进料方式超细分级机的应用研究。结果表明:采用两种进料方式的超细分级机均能取得较好的分级效果。分级后,细粉粒径小且分布窄,主要集中在130μm,30μm以下的颗粒含量达到90%以上。研究结果对提高分级机颗粒分散性、进料方式结构优化和分级系统操作参数的设计有指导作用。
吴翠平[8](2013)在《SLG型粉体表面改性机流场特性与数值模拟研究》文中研究表明SLG型连续粉体表面改性机是目前国内非金属矿物粉体干法表面改性的主流设备。但该新型粉体表面改性设备的使用时间不长。本文的目的是研究、求证其工作原理和探讨其结构优化的途径。为此,采用理论分析、实验测试与计算流体力学相结合的方法,开展SLG粉体表面改性机流场参数测试、创建气固流场模拟方法、进行CFD模拟和结构优化等研究。结果设计并实现了SLG-3/200流场参数检测与数据采集系统,并测得其多工况速度、压力、温度值;得出混合特性是SLG型连续粉体表面改性机最重要的特性,其独特结构带来的湍流强化是获得良好改性效果的原因;数值模拟结果与实验结果符合较好;发现了湍动能耗散率、剪切速率和涡量的分布基本重合这一SLG机的重要流场特性,壁面切应力分布的模拟结果结合固相浓度分布可预测其磨损;揭示SLG改性机适用于较宽范围粒径改性的原因在于其集搅拌与射流于一体的混合机理;提出其结构优化研究的方法和改进措施。
刘桂凤[9](2011)在《涡流空气分级机内气流及气固两相流的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理涡流空气分级机是机械法制备超细粉体工艺中重要的设备之一。涡流空气分级机的分级介质为气体,气流的运动特性决定了进入涡流空气分级机内的物料颗粒的运动特性,进而会影响分级机的分级性能。因此要提高分级机的分级性能,必须了解涡流空气分级机内气流及颗粒的运动特性。利用FLUENT软件模拟涡流空气分级机的内部流场,获得使内部流场均匀稳定的条件参数,为提高分级机分级性能提供参考;同时利用离散相模型对颗粒的运动轨迹进行模拟,全面直观的了解涡流空气分级机的分级过程,为研究分级机的切割粒径提供参考。流场特性的实验研究表明:在进口风速一定的条件下,转笼转速的增加有助于提高分级机内部气流的切向速度,但并不能影响切向速度的分布,叶片间的切向速度始终沿径向增大;存在一个临界转笼转速使转笼叶片间径向速度分布均匀,转笼转速大于或小于临界转速都会引起径向速度的波动。转笼叶片数为60片时,转笼转速与进口风速比值为100时,转笼叶片间径向速度最稳定。蜗壳内增加水平隔板会对涡流空气分级机内流场的轴向速度、径向速度以及耗散率产生影响。存在一个临界的隔板数目使轴向速度分布最均匀;增加一定数量的隔板可以部分提高气流切向速度,在一定程度上可以改善惯性反漩涡对进行面径向速度的影响,使转笼叶片间流场更加稳定,但是隔板过多时则会引起反作用;水平隔板的增加会引起涡流空气分级机内空气流场湍流耗散率的增加,隔板数目越多,耗散率越大。应用离散相模型研究颗粒的运动轨迹,研究结果表明:物料喂入点的位置会影响颗粒在涡流空气分级机中的运动轨迹。相同粒径的颗粒喂入位置不同时运动轨迹也不同;越接近环形区内缘,粒径大的颗粒越容易通过转笼成为细粉;从环形区的外缘、中间、内缘三个位置给入的颗粒,切割粒径的大小顺序是内缘>中间>外缘。结合实际物料实验结果,在环形区内缘喂入颗粒时的模拟结果更接近实际切割粒径。
卢周丽[10](2011)在《中药材湍流超细粉碎分级装置的结构优化》文中进行了进一步梳理湍流超细粉碎的分级设备属于干式气流分级,广泛应用于材料、非金属矿、化工、医药等生产领域,生产中药材超细粉体是其重要的应用之一。杆茎类中药材经湍流超细粉碎机粉碎后易出现团聚现象,现有的分级机结构不能满足超细粉体的分级要求,其分级性能受到一定的限制。改进分级机结构,提高分级效果,是当前研究的热点。本文比较在分析国内外超细粉体分级技术研发现状基础上,针对湍流超细粉碎分级设备——涡轮式气流分级机原理及结构特点,运用计算流体动力学(CFD)方法,数值模拟涡轮式气流分级机内部气固两相流流场,优化分级机二次进风口角度,评价其分级性能。主要研究工作和结果如下:(1)研究涡轮式气流分级机的工作原理及结构特点,根据牛顿分级效率分析二次进风口对分级性能的影响,分析结果表明:二次进风口角度设置对分级机分级性能有重要影响。(2)为确定分级机二次进风口的合理角度,在提出二次进风口角度分别为15°、30°、45°的设计方案后,建立包括角度为0°时分级机二次进风口4种状态下简化几何模型,使用网格划分软件GAMBIT对其分别做数值模拟的前处理。(3)应用CFD软件FLUENT中的湍流计算模型和多相流Mixture混合计算模型对分级机的四种几何模型设置相同的边界条件、求解控制参数,分别进行流场的数值模拟。确定出方案中二次进风口的角度为30°时较为合理。对二次进风口角度优化前后的分级性能分析比较,进行评价。(4)改变分级机中分级轮转速,数值模拟得出分级机运行时的矢量速度流场,并给以分析比较,确定出能发挥分级机最优性能的转速。给出细粉出口和粗粉出口的压力分布云图,模拟在最佳转速下粉体粒子的运动轨迹,捕捉到一些粒子运动轨迹。通过将数值模拟研究结果进行分析表明:使用数值模拟的方法对分级机内部流场进行模拟,可以对分级机的结构优化及分级性能提高等问题的解决,提供有效的理论依据。
二、强制涡超细分级机内腔气-固两相湍流流场数值模拟(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、强制涡超细分级机内腔气-固两相湍流流场数值模拟(论文提纲范文)
(1)超细粉体气固旋流分级的流场特性与分离行为研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 旋风分离器概述 |
1.3 旋风分离器分级性能指标 |
1.4 旋风分离器研究现状 |
1.5 课题的主要研究目标及内容 |
2 微型旋风分离器的数值模拟方法研究 |
2.1 引言 |
2.2 网格的划分与边界条件的设置 |
2.3 旋风分离器气相的数值模拟方法研究 |
2.4 旋风分离器离散相数值模拟方法研究 |
2.5 本章小结 |
3 微型旋风分离器气相流场特性研究 |
3.1 旋风分离器内部流场的影响因素 |
3.2 二次涡流 |
3.3 本章小结 |
4 微型旋风分离器离散相运动行为研究 |
4.1 颗粒入射位置对颗粒运动行为的影响 |
4.2 入口气速对颗粒运动行为的影响 |
4.3 升气管插入深度对颗粒运动行为的影响 |
4.4 升气管直径对颗粒运动行为的影响 |
4.5 本章小结 |
5 微型旋风分离器对超细粉体分级的效果研究 |
5.1 试验设计 |
5.2 试验流程 |
5.3 试验基础参数的选取 |
5.4 分级性能的影响因素 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)涡流空气分级机流场分布规律及结构对比研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 粉体分级技术概述 |
1.1.1 超细粉体简介 |
1.1.2 超细分级技术与设备的分类 |
1.1.3 分级理论简介 |
1.2 涡流空气分级机简介 |
1.2.1 涡流空气分级机的发展历程 |
1.2.2 涡流空气分级机的结构及工作原理 |
1.2.3 涡流空气分级机的特性 |
1.2.4 国内外研究现状 |
1.3 论文选题的目的、意义及研究内容 |
1.3.1 论文选题的目的和意义 |
1.3.2 论文研究内容 |
第二章 数值模拟在涡流空气分级机中的应用 |
2.1 Fluent软件概述 |
2.2 涡流空气分级机的数值模拟计算方法 |
2.2.1 模型的建立及网格划分 |
2.2.2 连续相模拟方法 |
2.2.3 离散相模拟方法 |
2.3 本章小结 |
第三章 导风叶片对涡流空气分级机流场的影响 |
3.1 有、无导风叶片结构的模型 |
3.2 模拟结果的分析与比较 |
3.2.1 导风叶片对转笼通道旋涡分布的影响 |
3.2.2 导风叶片对流场径向速度的影响 |
3.2.3 导风叶片对流场切向速度的影响 |
3.2.4 导风叶片对湍流耗散率的影响 |
3.2.5 导风叶片对能量损失的影响 |
3.3 物料分级实验 |
3.3.1 实验系统及操作流程 |
3.3.2 实验结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 涡流空气分级机环形区周向不均匀性分析及结构改进 |
4.1 数值模拟结果分析 |
4.1.1 环形区流场连续相模拟结果 |
4.1.2 单颗粒离散相模拟结果 |
4.2 导风叶片的结构改进 |
4.2.1 10°直叶型导风叶片的设计原理 |
4.2.2 对数螺旋线型导风叶片的设计原理 |
4.2.3 三种导风叶片结构下分级机环形区流场比较分析 |
4.2.4 转笼通道内旋涡现象的比较 |
4.2.5 环形区颗粒运动轨迹的比较分析 |
4.2.6 模拟结果的文献验证 |
4.3 本章小结 |
第五章 转笼底盘对涡流空气分级机流场的影响 |
5.1 转笼底盘结构模型的建立 |
5.2 模拟结果的分析 |
5.2.1 流场流线分布比较分析 |
5.2.2 转笼底盘结构对轴向速度的影响 |
5.2.3 转笼底盘结构对径向速度的影响 |
5.2.4 分级性能指标的预测 |
5.3 物料分级实验 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(3)导流式旋风分离器分离性能的数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 旋风分离器的基本结构与工作原理 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 旋风分离器数值模拟方法研究 |
2.1 引言 |
2.2 数值模拟计算方法研究 |
2.2.1 数学模型及控制方程 |
2.2.2 气相的数值模拟 |
2.2.3 数值模拟中的求解方法介绍 |
2.2.4 固相的数值模拟 |
2.3 湍流模型 |
2.3.1 涡粘模型 |
2.3.2 雷诺应力模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 防混盖与导流板对旋风分离器的影响 |
3.1 引言 |
3.2 防混盖结构对分离器性能的影响 |
3.2.1 仿真模型及边界条件 |
3.2.2 分离效率计算结果与分析 |
3.2.3 入口速度对分离效率的影响 |
3.2.4 安装防混盖后内流场速度变化情况 |
3.2.5 压力损失计算结果与数值分析 |
3.2.6 防混盖直径对分离效率及压降的影响 |
3.2.7 防混盖轴向安装位置的影响 |
3.2.8 入口倾斜角度的影响 |
3.3 导流板结构对旋风分离器的影响 |
3.3.1 仿真模型及边界条件 |
3.3.2 安装导流板后分离效率情况 |
3.3.3 安装导流板后内流场速度变化情况 |
3.3.4 安装导流板后压力损失分析 |
3.3.5 安装导流板后粒子运动情况 |
3.4 导流板结构对传统旋风分离器的影响 |
3.4.1 传统旋风分离器的几何模型 |
3.4.2 导流板结构对传统旋风分离器的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 多级旋风分离器仿真分析 |
4.1 引言 |
4.2 多级旋风分离器结构参数 |
4.3 多级旋风分离器仿真结果 |
4.3.1 数值模拟的边界条件 |
4.3.2 数值模拟的分离效率与压力损失 |
4.4 轴流式分离器叶片安装位置的影响 |
4.5 轴流式分离器叶片数量的影响 |
4.6 轴流式分离器叶片轴向长度的影响 |
4.7 轴流式分离器排气口直径的影响 |
4.8 本章小结 |
第五章 实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 旋风分离器结构制作与实验平台设计 |
5.3 旋风分离器实验原理 |
5.4 实验材料和方法 |
5.4.1 实验使用的材料 |
5.4.2 实验设备图 |
5.4.3 分析测试仪器 |
5.5 实验结果分析 |
5.5.1 增加防混盖的分离器实验 |
5.5.2 多级旋风分离实验 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 研究内容总结 |
6.2 后续研究内容展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(4)离心式气流分级机设计理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点 |
引言 |
第1章 离心式气流分级机的研究综述 |
1.1 离心气流分级原理与评价指标 |
1.1.1 离心气流分级的基本原理 |
1.1.2 常用分级评价指标 |
1.2 分级流场的研究 |
1.2.1 主分级流场的构建 |
1.2.2 主分级流场的模拟与测定 |
1.2.3 主分级流场的优化 |
1.2.4 现有的淘洗流场形式 |
1.2.5 淘洗流场对分级性能的影响 |
1.3 进料方式与颗粒浓度的研究 |
1.4 分级粒径计算模型的研究 |
1.5 本课题的技术路线 |
第2章 竖直旋涡分级流场的优化组织与分级性能 |
2.1 数值计算方法 |
2.1.1 分级器模型建立 |
2.1.2 计算模型与边界条件 |
2.1.3 网格划分及独立性验证 |
2.1.4 颗粒相条件设置 |
2.2 模拟结果及分析 |
2.2.1 可靠性验证 |
2.2.2 气相流动规律对比 |
2.2.3 颗粒相运动分析 |
2.3 粉料分级试验 |
2.3.1 试验装置及物料 |
2.3.2 分级器压降比较 |
2.3.3 分级效果对比 |
2.4 分级机理分析 |
2.5 小结 |
第3章 基于分级流场分布的进料位置研究 |
3.1 进料位置与流场分布关联 |
3.1.1 进料区域的划分 |
3.1.2 进料位置的选取 |
3.2 进料位置对颗粒运动的影响 |
3.2.1 颗粒群运动规律对比 |
3.2.2 颗粒停留时间分析 |
3.2.3 部分分级效率对比 |
3.3 颗粒受力的理论分析 |
3.4 粉料分级试验 |
3.4.1 传统旋风分级器分级效果对比 |
3.4.2 新型双旋涡分级器分级效果对比 |
3.5 最优进料位置的计算 |
3.6 小结 |
第4章 淘洗流场在竖直旋涡分级中的作用 |
4.1 二次风结构模型 |
4.2 主、淘洗流场的相互作用 |
4.3 淘洗气流速度对主流场的影响 |
4.3.1 主流场分布变化 |
4.3.2 主流场稳定性分析 |
4.3.3 主流场控制区域变化 |
4.4 入口速度对淘洗流场的影响 |
4.4.1 切向速度变化 |
4.4.2 轴向速度变化 |
4.4.3 径向速度变化 |
4.5 淘洗气流对分级效果的影响 |
4.5.1 产品粒径分布的变化 |
4.5.2 细粉扬析与部分分级效率的关系 |
4.5.3 分级指标的变化 |
4.6 颗粒浓度对分级效果的影响 |
4.7 淘洗流场的作用机理分析 |
4.8 膨胀型锥体二次风结构的影响 |
4.8.1 分级流场的变化 |
4.8.2 分级效果的变化 |
4.9 新型双旋涡分级器的工业应用 |
4.10 小结 |
第5章 水平旋涡分级机的流场特性 |
5.1 分级机模型建立 |
5.2 数值计算模型 |
5.3 网格划分及边界条件 |
5.3.1 转笼区域网格划分 |
5.3.2 边界条件 |
5.4 分级室形状对流型的影响 |
5.5 总体流场分布分析 |
5.6 主、淘洗流场的识别与分区 |
5.7 操作参数对主、淘洗流场的影响 |
5.7.1 进气量的影响 |
5.7.2 转笼转速的影响 |
5.8 小结 |
第6章 水平旋涡分级机的流场优化组织与分级性能 |
6.1 进风口方位的研究 |
6.1.1 主、淘洗流场的变化 |
6.1.2 主分级流场速度分析 |
6.2 进风口方位对分级性能的影响 |
6.2.1 试验装置及物料 |
6.2.2 试验结果与讨论 |
6.3 进风方式的研究 |
6.3.1 研究思路 |
6.3.2 直流式淘洗流场的进风设计 |
6.4 进风方式对分级性能的影响 |
6.4.1 进风量的影响 |
6.4.2 转笼转速的影响 |
6.4.3 入口气速的影响 |
6.5 小结 |
第7章 离心气流分级机的设计理论与新机型开发 |
7.1 分级流场设计理论 |
7.2 进料位置设计理论 |
7.3 新型水平旋涡分级机的设计 |
7.3.1 基本工作原理 |
7.3.2 分级机的结构设计 |
7.4 分级流场的研究 |
7.4.1 总体流场特征分析 |
7.4.2 主水平旋涡流场的分布特点 |
7.4.3 淘洗流场分布 |
7.5 分级性能的评价 |
7.5.1 主进风量的影响 |
7.5.2 转笼转速的影响 |
7.5.3 二次风量的影响 |
7.5.4 二次风气速的影响 |
7.5.5 颗粒浓度的影响 |
7.6 分级粒径模型 |
7.6.1 叶片间气流径向速度分布 |
7.6.2 分级粒径模型的推导 |
7.6.3 模型预测值与试验值对比 |
7.7 小结 |
第8章 结论与展望 |
参考文献 |
附录 A 主要符号表 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)涡流空气分级机颗粒分离过程数学模拟及双层撒料盘设计(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 粉体概述 |
1.1.1 粉体 |
1.1.2 粉体分级 |
1.1.3 空气分级机发展概况 |
1.2 涡流空气分级机概况 |
1.2.1 涡流空气分级机结构及分级原理 |
1.2.2 涡流空气分级机分级特点 |
1.2.3 涡流空气分级机分级性能指标 |
1.3 涡流空气分级机国内外发展现状及其存在的主要问题 |
1.3.1 基础研究 |
1.3.2 分级性能影响因素的研究 |
1.3.3 分级机内流场的研究 |
1.4 论文选题的来源、目的及内容 |
1.4.1 论文选题来源 |
1.4.2 论文选题的目的 |
1.4.3 论文主要研究内容 |
第二章 涡流空气分级机数值模拟方法的研究 |
2.1 Fluent软件概述 |
2.2 涡流空气分级机气相模拟计算方法 |
2.2.1 涡流空气分级机模拟步骤 |
2.2.2 涡流空气分级机分级模型建立及网格划分 |
2.2.3 控制方程 |
2.2.4 湍流方程 |
2.2.5 离散格式和压力与速度耦合方式 |
2.3 涡流空气分级机气固两相数值模拟方法 |
2.3.1 颗粒运动控制方程 |
2.3.2 离散相(DPM)模型 |
2.3.3 边界条件及参数设置 |
2.4 本章小节 |
第三章 涡流空气分级机双层撒料盘设计 |
3.1 颗粒运动分析及双层撒料盘设计 |
3.1.1 颗粒在单层撒料盘上的运动分析 |
3.1.2 双层撒料盘设计 |
3.2 模拟结果分析 |
3.2.1 流场模拟结果分析 |
3.2.2 颗粒模拟结果分析 |
3.3 物料分散模拟实验 |
3.3.1 实验装置 |
3.3.2 实验原料 |
3.3.3 实验内容 |
3.3.4 实验结果分析 |
3.4 碳酸钙分级实验 |
3.4.1 实验系统 |
3.4.2 实验过程及实验物料 |
3.4.3 实验结果分析 |
3.5 本章小节 |
第四章 涡流空气分级机颗粒分离过程中数学模拟 |
4.1 基于随机过程理论的Monte Carlo模拟 |
4.1.1 分级机分级过程中随机模型的建立 |
4.1.2 涡流空气分级机分级过程的Monte Carlo模拟 |
4.2 涡流空气分级机分级指标BP神经网络的模拟 |
4.2.1 涡流空气分级机碳酸钙实验数据的采集 |
4.2.2 分级机BP神经网络预测模型的建立 |
4.2.3 模型验证及结果分析 |
4.3 本章小节 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(6)涡流空气分级机转笼结构改进及两段串联分级工艺的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 分级的定义与方法 |
1.2.1 分级的定义 |
1.2.2 分级方法 |
1.3 分级设备 |
1.3.1 MS 型分级机 |
1.3.2 MSS 型分级机 |
1.3.3 ACUCUT 型分级机 |
1.3.4 Sepdic 型分级机 |
1.4 涡流空气分级机分级原理及工艺 |
1.4.1 涡流空气分级机分级原理 |
1.4.2 涡流空气分级机分级工艺 |
1.5 国内外研究现状 |
1.6 Fluent 软件介绍 |
1.6.1 FLUENT 适用对象 |
1.6.2 FLUENT 求解过程 |
1.7 论文选题的目的和意义 |
1.8 课题的主要研究内容 |
第二章 涡流空气分级机圆台型转笼研究及内部数值模拟 |
2.1 GAMBIT 前处理 |
2.1.1 几何模型的建立 |
2.1.2 网格划分 |
2.1.3 GAMBIT 边界条件的设定 |
2.2 Fluent 中的条件设定 |
2.3 不同转笼涡流空气分级机内流场的模拟结果 |
2.3.1 不同转笼涡流空气分级机内流场切向速度的模拟结果 |
2.3.2 不同转笼涡流空气分级机内流场径向速度的模拟结果 |
2.4 转笼叶片间区域流场的模拟 |
2.5 本章小结 |
第三章 两段串联涡流空气分级机的操作参数对其分级性能影响的研究 |
3.1 两段串联分级工艺 |
3.2 实验装置 |
3.3 实验设计 |
3.4 实验原料的粒度分布 |
3.5 评价方法 |
3.5.1 特劳姆曲线和“鱼钩效应” |
3.5.2 牛顿分级效率 |
3.5.3 分级精度 |
3.5.4 切割粒径 |
3.6 结果与分析 |
3.6.1 不同转笼转速组合对分级性能的影响 |
3.6.2 不同进口风速组合对分级性能的影响 |
3.6.3 喂料速度对分级性能的影响 |
3.7 结论 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(7)超细分级机颗粒预分散及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 分级机的应用与发展 |
1.2 分级机研究进展 |
1.2.1 分级机的理论研究 |
1.2.2 分级机的实验研究 |
1.2.3 分级机的数值模拟研究 |
1.3 分级性能影响因素分析 |
1.3.1 结构参数的影响 |
1.3.2 操作参数的影响 |
1.3.3 物料参数的影响 |
1.4 分级中颗粒分散方法 |
1.5 分级机进一步研究方向 |
1.6 本文研究目的和主要内容 |
1.6.1 研究目的和意义 |
1.6.2 研究内容 |
2 颗粒浓度分布均匀性分析过程与研究方法 |
2.1 颗粒浓度分布均匀性评价方法 |
2.2 颗粒浓度分布均匀性模拟方法 |
2.2.1 数值计算模型分析 |
2.2.2 计算模型验证 |
2.2.3 进料管气固两相流动特性数值模拟 |
2.3 进料弯管对颗粒浓度分布均匀性影响的数值模拟 |
2.3.1 弯管结构对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
2.3.2 操作参数对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
2.3.3 物料特性对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
2.4 上、下进料方式对颗粒浓度分布均匀性影响的数值模拟 |
2.4.1 上、下进料方式结构对比 |
2.4.2 上、下进料方式对气流速度分布的影响 |
2.4.3 上、下进料方式对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
2.5 超细分级机的应用研究 |
2.6 本章小结 |
3 颗粒浓度分布均匀性数值模拟 |
3.1 数值计算方案 |
3.1.1 几何模型及网格划分 |
3.1.2 数学模型的选择 |
3.1.3 气固两相的物性参数 |
3.1.4 操作工况的计算 |
3.1.5 差分格式及求解方法 |
3.1.6 边界条件及初始条件 |
3.2 计算模型验证 |
3.2.1 模型验证 1 |
3.2.2 模型验证 2 |
3.3 进料管气固两相流动特性 |
3.3.1 压力分布 |
3.3.2 速度分布 |
3.3.3 颗粒浓度分布 |
3.3.4 湍动能分布 |
3.4 弯管结构对气固两相流动特性影响的数值模拟 |
3.4.1 导流片数量对流场的影响 |
3.4.2 导流片尺寸对流场的影响 |
3.4.3 导流片间距分布形式对流场的影响 |
3.4.4 进料管优化后内部流场特性 |
3.5 颗粒浓度分布的数值模拟 |
3.5.1 入口气速对颗粒浓度分布的影响 |
3.5.2 喂料浓度对颗粒浓度分布的影响 |
3.5.3 颗粒粒径对颗粒浓度分布的影响 |
3.5.4 颗粒级配对颗粒浓度分布的影响 |
3.5.5 物料密度对颗粒浓度分布的影响 |
3.6 颗粒浓度分布均匀性模拟结果分析 |
3.6.1 弯管结构对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
3.6.2 操作参数对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
3.6.3 物料参数对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
3.7 本章小结 |
4 上、下进料方式对颗粒浓度分布均匀的影响 |
4.1 数值计算方案 |
4.1.1 几何模型及网格划分 |
4.1.2 基本假设 |
4.1.3 计算模型及参数 |
4.1.4 边界条件及初始条件 |
4.2 上、下进料方式对压差的影响 |
4.2.1 单相计算时进出口压差分析 |
4.2.2 气固两相耦合计算时进出口压差分析 |
4.3 上、下进料方式对气流速度分布均匀性的影响 |
4.3.1 气流切向速度分布均匀性分析 |
4.3.2 气流径向速度分布均匀性分析 |
4.4 上、下进料方式对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
4.4.1 操作参数对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
4.4.2 物料特性对颗粒浓度分布均匀性的影响 |
4.5 本章小结 |
5 超细分级机应用研究 |
5.1 超细粉碎分级系统 |
5.1.1 超细粉碎机 |
5.1.2 超细分级机 |
5.1.3 辅助设备 |
5.1.4 粉碎分级系统 |
5.2 分级机下进料预分散应用分析 |
5.2.1 系统组成 |
5.2.2 应用对象 |
5.2.3 应用效果 |
5.3 分级机上进料预分散应用分析 |
5.3.1 系统组成 |
5.3.2 应用对象 |
5.3.3 应用效果 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(8)SLG型粉体表面改性机流场特性与数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
详细摘要 |
Detailed Abstract |
1 绪论 |
1.1 粉体表面改性装备 |
1.1.1 国内粉体表面改性装备 |
1.1.2 国外粉体表面改性装备 |
1.1.3 粉体表面改性设备的发展 |
1.2 SLG 型连续粉体表面改性装备 |
1.3 SLG 型连续粉体表面改性机 |
1.4 SLG 型连续改性机工作原理研究现状 |
1.4.1 粉体表面改性对改性设备提出的要求 |
1.4.2 SLG 型连续改性机工作过程 |
1.4.3 SLG 型连续改性机改性温度成因 |
1.4.4 SLG 型连续改性机物料停留时间 |
1.5 相关流场的模拟研究现状 |
1.5.1 非金属矿粉体加工设备的数值模拟 |
1.5.2 其它行业气固流场和旋转流场的数值模拟 |
1.6 研究内容、目标、技术路线 |
1.6.1 主要研究内容 |
1.6.2 研究目标和意义 |
1.6.3 研究方法与技术路线 |
2 SLG 型连续粉体表面改性机原理分析 |
2.1 SLG 型连续改性机改性腔内流场 |
2.1.1 SLG 改性腔内流场的分散与混合特性分析 |
2.1.2 SLG 型连续改性机的流体通域分析 |
2.1.3 SLG 型连续改性机的转子-定子结构特性 |
2.2 S LG 型连续改性机流场湍流特性 |
2.2.1 湍流 |
2.2.2 湍流与 N-S 方程 |
2.2.3 湍流动能输运的 Kolmogorov 理论 |
2.2.4 剪切速率 |
2.2.5 涡量 |
2.3 SLG 型连续改性机改性流场内气固两相流相间作用 |
2.4 本章小结 |
3 SLG 型连续粉体表面改性机流场测试与分析 |
3.1 实验设备系统 |
3.2 测试及数据采集系统 |
3.2.1 气速测试方案及其传感器 |
3.2.2 压力测试方案及其传感器 |
3.2.3 温度测试方案及其传感器 |
3.2.4 数据采集系统的硬件 |
3.2.5 数据采集系统的软件 |
3.3 实验原料 |
3.4 实验方法 |
3.5 结果与讨论 |
3.5.1 速度测量结果 |
3.5.2 压力测量结果 |
3.5.3 温度测量结果 |
3.6 本章小结 |
4 SLG 型连续粉体表面改性机流场模拟 |
4.1 模拟方法 |
4.1.1 计算流体力学与计算流体力学软件 |
4.1.2 SLG 型改性机的流场类型 |
4.1.3 SLG 型改性机 CFD 几何模型 |
4.1.4 SLG 改性机流场模拟的计算模型和求解方法 |
4.2 结果及讨论 |
4.2.1 模拟主要参数与计算环境 |
4.2.2 数值计算模型验证 |
4.2.3 速度模拟结果 |
4.2.4 压力与温度模拟结果 |
4.2.5 剪切速率、涡量、湍动能耗散率模拟结果 |
4.2.6 固相模拟结果 |
4.2.7 SLG 型连续改性机磨损分析 |
4.3 本章小结 |
5 SLG 型连续粉体表面改性机结构优化研究 |
5.1 SLG 型改性机工作原理验证 |
5.2 SLG 型改性机与其它流场混合设备的比较 |
5.2.1 基于射流的流场混合设备 |
5.2.2 基于桨叶搅拌的流场混合设备 |
5.2.3 SLG 改性机 |
5.3 SLG 型改性机转子反转模拟结果及讨论 |
5.4 SLG 型改性机结构优化研究 |
5.4.1 改进缘由 |
5.4.2 改进方法 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文的主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介、论文发表与参加科研工作以及获奖情况 |
(9)涡流空气分级机内气流及气固两相流的数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 分级技术概述 |
1.1.1 分级技术 |
1.1.2 涡流空气分级机简介 |
1.2 涡流空气分级机的研究现状 |
1.3 涡流空气分级机内部流场模拟软件的介绍 |
1.3.1 控制方程的离散方式 |
1.3.2 FLUENT软件的组成 |
1.3.3 FLUENT软件的适用范围 |
1.3.4 FLUENT软件的求解过程 |
1.3.5 FLUENT软件的特点 |
1.4 论文选题来源、目的与意义 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 本课题的目的与意义 |
1.4.3 本课题的主要研究内容 |
第二章 涡流空气分级机分级流场的模拟 |
2.1 涡流空气分级机模型的建立 |
2.1.1 几何模型的建立 |
2.1.2 几何模型的网格划分 |
2.1.3 边界条件的设置 |
2.2 Fluent中相关参数的设置 |
2.2.1 基本控制方程组的选择 |
2.2.2 其他参数的选择 |
2.3 模拟结果及分析 |
2.3.1 环形区流场模拟结果 |
2.3.2 转笼叶片间流场分布 |
2.4 本章小结 |
第三章 涡流空气分级机切割粒径的研究 |
3.1 涡流空气分级机的理论切割粒径 |
3.2 涡流空气分级机气固两相流模型的选择 |
3.2.1 气固两相流模型 |
3.2.2 离散相简介 |
3.3 计算结果分析 |
3.4 物料实验 |
3.5 本章小结 |
第四章 蜗壳结构改进及其性能研究 |
4.1 具有不同型式蜗壳的分级机模型的建立 |
4.2 模拟结果及分析 |
4.2.1 隔板数目对转笼外柱面轴向速度的影响 |
4.2.2 隔板数目对分级机惯性反漩涡的影响 |
4.2.3 隔板数目对分级机湍流耗散率的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读学位期间发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(10)中药材湍流超细粉碎分级装置的结构优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 湍流式超细粉碎机 |
1.2.1 湍流式超细粉碎机的原理 |
1.2.2 湍流式超细粉碎机的特点 |
1.3 超细粉碎分级设备概述 |
1.3.1 超细粉碎分级机分类 |
1.3.2 超细粉碎分级机国内外研究现状及发展方向 |
1.4 研究内容 |
第2章 超细粉碎气流分级机简介与方案设计 |
2.1 超细粉体分级原理 |
2.2 分级效率与分级精度 |
2.2.1 分级效率与分级精度表达方法的评价与建议 |
2.2.2 牛顿分级效率 |
2.2.3 分级精度指数 |
2.3 超细粉碎涡轮式气流分级机的结构与工作原理 |
2.4 涡轮式气流分级机的工作特点 |
2.5 涡轮式气流分级机数值模拟模型及方案设计 |
2.6 本章小结 |
第3章 计算流体动力学基本理论及所用软件介绍 |
3.1 计算流体动力学基本理论 |
3.1.1 流体力学基本概念 |
3.1.2 流体力学基本方程组 |
3.1.3 CFD 求解过程 |
3.1.4 基于有限体积法的数值模拟方法 |
3.2 主要应用软件介绍 |
3.2.1 前处理软件GAMBIT 简介 |
3.2.2 GAMBIT 的操作步骤 |
3.2.3 计算流体力学软件FLUENT 简介 |
3.2.4 FLUENT 求解步骤 |
3.3 本章小结 |
第4章 超细粉碎分级机的CFD 数值模拟 |
4.1 数值模拟前处理 |
4.1.1 建立几何模型 |
4.1.2 模型的网格划分 |
4.1.3 设置边界条件 |
4.2 分级机内部流场的数学模型及数值模拟方法 |
4.2.1 多相流模型简介 |
4.2.2 FLUENT 中多相流模型的选择 |
4.2.3 湍流模型简介 |
4.2.4 湍流的基本方程 |
4.2.5 可动模型选择 |
4.3 在FLUENT 中的计算过程 |
4.3.1 网格检查 |
4.3.2 网格的缩放和平移 |
4.3.3 网格的光顺与单元面的交换 |
4.3.4 求解器及运行环境的选择 |
4.3.5 模型选择 |
4.3.6 材料与相的设置 |
4.3.7 边界条件设置 |
4.3.8 定义控制参数 |
4.3.9 求解的初始化和设置求解过程参数 |
4.3.10 流场的迭代计算 |
4.4 本章小结 |
第5章 分级机流场模拟结果及分析 |
5.1 方案优选 |
5.1.1 二次进风口角度变化对流场影响 |
5.1.2 模拟结果分析 |
5.1.3 方案确定 |
5.2 二次进风口优化前后性能对比与评价 |
5.3 分级轮速度场分析 |
5.3.1 不同转速下分级轮速度场分布 |
5.3.2 分级轮各速度场分析结果 |
5.4 分级机压力场分析 |
5.4.1 细粉出口压力场分布 |
5.4.2 粗粉出口与二次进风口压力场分布 |
5.4.3 分级机压力场分布分析 |
5.5 粒子运动轨迹模拟 |
5.6 本章小结 |
总结与展望 |
1.总结 |
2.展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
四、强制涡超细分级机内腔气-固两相湍流流场数值模拟(论文参考文献)
- [1]超细粉体气固旋流分级的流场特性与分离行为研究[D]. 张翔禹. 中国矿业大学, 2021
- [2]涡流空气分级机流场分布规律及结构对比研究[D]. 任成. 北京化工大学, 2019(06)
- [3]导流式旋风分离器分离性能的数值模拟研究[D]. 王峥. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [4]离心式气流分级机设计理论研究[D]. 孙占朋. 中国石油大学(北京), 2018(05)
- [5]涡流空气分级机颗粒分离过程数学模拟及双层撒料盘设计[D]. 武树波. 北京化工大学, 2017(03)
- [6]涡流空气分级机转笼结构改进及两段串联分级工艺的研究[D]. 刘利军. 北京化工大学, 2013(S2)
- [7]超细分级机颗粒预分散及应用研究[D]. 刁雄. 西南科技大学, 2013(02)
- [8]SLG型粉体表面改性机流场特性与数值模拟研究[D]. 吴翠平. 中国矿业大学(北京), 2013(10)
- [9]涡流空气分级机内气流及气固两相流的数值模拟研究[D]. 刘桂凤. 北京化工大学, 2011(05)
- [10]中药材湍流超细粉碎分级装置的结构优化[D]. 卢周丽. 兰州理工大学, 2011(09)