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螺旋槽式流道辊因其流道与辊筒具有较大的换热面积,而被广泛采用。但螺旋流道的设计和加工却比直流道复杂,流道的结构及布局对辊筒外表面温度场的影响显著,因此,对螺旋流道进行优化设计具有重要意义。本文首先是对已有的螺旋流道辊模型进行合理简化,利用仿真前处理软件ICEM对其进行网格划分得到流道辊的计算模型,然后运用流场仿真软件Fluent对流道辊的温度场进行了仿真分析得到了流道辊的温度场,最后运用后处理软件CFD-Post对仿真结果进行了分析,得到了流道辊内流体速率、流体温度场、辊筒温度场以及流道表面的换热密度等主要结果。通过分析模拟仿真结果,得到了辊筒外表面温度不均匀的原因,在此基础上,以提高辊筒外表面的温度分布均匀性为目标,本文对流道结构及工作方式进行了多次改进,最终找出了一种最佳的方案。通过以上工作,得到了如下成果:1、模拟结果表明,原始流道末端流体温度较低,相应辊筒的外表面存在较长一段低温区,严重影响了辊筒外表面温度的均匀性。将出口置于流道末端后,辊筒外表面温度均匀性提高,辊筒外表面的有效利用面积增加,但端部结构需较大改动。去除出口末端流体后,辊筒外表面的温度场进一步改善,而且对原始结构也无需作较大改变。2、流道辊旋转方向对辊筒外表面温度均匀性有重要影响。流体的流动方向与转向相同时,流体与辊筒换热能力弱;而与转向相反时,流体与辊筒的换热能力强。此外,辊筒的长度、流体流速以及辊面的换热系数等都对辊面的温度场有明显影响。3、双进双出式梯形截面流道辊与矩形截面的流道辊相比,不但辊面温度的均匀性得到改善,而且辊面的整体温度也有所提高。但双螺旋流道结构比较复杂,流体需求量大,而且在一定程度上还是会受辊筒转向的影响。4、通过改变原始单流道辊的转向,辊筒外表面温度分布的均匀性得到很好的改善,达到了比较理想的效果。此方案不仅操作简单,而且效果显著,是改善辊筒温度场的最佳选择。