基于cfd內(nèi)流篩轉(zhuǎn)子與篩鼓的流場(chǎng)分析

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1、分類號(hào)：TS733單位代碼：10433密級(jí)：學(xué)號(hào)：Y0901022山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于CFDCFD內(nèi)流CFD內(nèi)流篩轉(zhuǎn)子及篩鼓的的流場(chǎng)分析的流場(chǎng)分析THEFLOWFIELDANALYSISOFTHEROTORANDSCREENCYLINDEROFTHEINFLOWSCREENBASEDONCFD研究生：王王王成成成成軍軍軍軍指導(dǎo)教師：曲慶文教授申請(qǐng)學(xué)位門類級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究方向：潤滑設(shè)計(jì)及軸承技術(shù)論文完成日期：2012012201222年年年3年333月月月16月1616日16日萬方

2、數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得山東理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：時(shí)間：年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解山東理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱；學(xué)校可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文

3、的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)研究生簽名：時(shí)間：年月日導(dǎo)師簽名：時(shí)間：年月日萬方數(shù)據(jù)《學(xué)位論文出版授權(quán)書》本人完全同意《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》（以下簡(jiǎn)稱“章程”），愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表?！吨袊鴥?yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》可以以電子、網(wǎng)絡(luò)及其它數(shù)字媒體形式公開出版，并同意編入《中國知識(shí)資源總庫》，在《中國博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)

4、上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。作者簽名：導(dǎo)師簽名：年月日年月日研究生10433－所在學(xué)號(hào)院系萬方數(shù)據(jù)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要隨著國內(nèi)對(duì)紙產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，造紙行業(yè)對(duì)紙漿篩選設(shè)備提出了更高的要求。同時(shí)，由于FLUENT的不斷發(fā)展，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（ComputationalFluidDynamics簡(jiǎn)寫CFD）在諸多領(lǐng)域都得到了飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。在造紙工業(yè)中，應(yīng)用CFD輔助設(shè)計(jì)紙漿篩選設(shè)備已經(jīng)成為了重要的研究方向。為了提高紙漿篩選設(shè)備的使用性能，研究紙漿篩選過程的流場(chǎng)情況，探索轉(zhuǎn)子葉片和篩鼓棒條不同幾何參數(shù)對(duì)

5、篩選過程的影響。論文首先分析了內(nèi)流篩的結(jié)構(gòu)組成，結(jié)合FLUENT的分析特點(diǎn)對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，然后采用AutoCAD軟件建立轉(zhuǎn)子葉片和篩鼓縫隙的二維簡(jiǎn)化模型，利用GAMBIT軟件強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分功能對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分，最后運(yùn)用FLUENT6.3對(duì)模型進(jìn)行計(jì)算模擬，得到轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)和紙漿流經(jīng)篩縫的流場(chǎng)并進(jìn)行了詳細(xì)的流場(chǎng)分析。本文通過改變轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)形狀，得到了兩種改進(jìn)型葉片。通過相同工況下的流場(chǎng)計(jì)算，得到相應(yīng)的壓力分布，尤其是篩鼓圓周所在位置上的壓力變化規(guī)律，即轉(zhuǎn)子對(duì)篩鼓的影響。其中負(fù)壓的大小和區(qū)域代表著轉(zhuǎn)子的清洗能力，清洗能力越強(qiáng)篩鼓越不

6、易堵塞。通過對(duì)比傳統(tǒng)葉片的壓力場(chǎng)分布，得到一種能夠獲得更強(qiáng)清洗能力且不易使篩鼓堵塞的較為理想的葉片結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了轉(zhuǎn)子葉片形狀。同時(shí)分析了葉形對(duì)能耗以及轉(zhuǎn)子線速度對(duì)壓力分布的影響規(guī)律，得到轉(zhuǎn)子清洗能力隨線速度的增加而增強(qiáng)的結(jié)論，證明了新型轉(zhuǎn)子節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合轉(zhuǎn)子的流場(chǎng)分析，利用湍流模型模擬漿料流經(jīng)縫隙的過程。通過速度矢量圖查看形成渦流的情況。由于棒條楔形形狀形成的渦流基本上使?jié){料纖維運(yùn)動(dòng)方向更容易對(duì)準(zhǔn)縫隙入口。同時(shí)計(jì)算了不同楔形角和不同縫隙的流場(chǎng)分布，分析對(duì)比形成的渦流，得到棒條楔形角和縫隙寬度對(duì)篩選的影響規(guī)律。棒條楔形角越大，振動(dòng)越

7、大，長纖維產(chǎn)量越高，生產(chǎn)量高，但篩選效率越低?？p隙太小會(huì)在篩網(wǎng)上產(chǎn)生較高的壓力降，形成過大的阻力影響生產(chǎn)能力。縫隙太大又會(huì)產(chǎn)生過多影響篩選質(zhì)量的回流渦旋。通過流場(chǎng)的計(jì)算、分析和對(duì)比，總結(jié)各參數(shù)對(duì)流場(chǎng)的具體影響，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使篩選設(shè)備的結(jié)構(gòu)更有利于紙漿的流動(dòng)，更有利于紙漿篩選，提高篩選質(zhì)量和篩選效率，減少磨損，減少功耗。總體而言，流場(chǎng)分析為紙漿篩選設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有效手段和理論指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：內(nèi)流篩；篩鼓；轉(zhuǎn)子；FLUENT；CFD；流場(chǎng)分析I萬方數(shù)據(jù)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAbstractWiththedome

8、sticcontinuousriseofthepaperproductqualityrequirements,thepaperindustryhasahigherdemandforpulpscreeningdevice.Andfortherapid