基于CFD的旋流喷射式水泥净浆制浆装置的结构优化研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zz121961437
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在灌浆工程作业中,经常需要用到旋流喷射式水泥搅拌机来制备水泥净浆,搅拌机的性能好坏直接影响了水泥净浆的制备,因此,对搅拌机的研究设计是十分必要的。制浆搅拌机的设计重点主要在于必须弄清楚被搅拌流体的流动情况,但由于水泥是不透明的,不利于直接进行实验目测,另外搅拌机内水泥与水的混合是一个非常复杂的两相流流场问题,所以使用计算机方法对流动进行数值模拟是一条重要的可取途径。本文就是基于CFD的分析平台,进行水泥搅拌机的结构设计,CFD方法的使用为机械结构设计提供了可靠依据,并大大缩短了设计周期,减少了研究成本。本文以CFD前处理软件Gambit2.3和计算求解软件Fluent6.3为研究工具,以旋流喷射式水泥搅拌机结构为研究对象,先提出几种不同的可行性设计方案,分别对其进行模型建立、网格划分、边界条件和区域设定、计算求解等相关操作,得出各自的数值模拟结果,然后针对主要的性能参数进行比较,分析各个方案的优缺点,从中选择出合理的最优设计方案。进行结构设计时,主要考虑喷嘴安装位置和搅拌桶形状(如直径变化)对流场的影响。对模拟仿真结果进行比较时,则主要分析其速度、湍流强度以及单相浓度的不同情况。本文共分为五章,第一章介绍了课题的研究背景,列出了近几十年来国内外针对该研究对象取得的研究成果;第二章简要介绍了本课题搅拌机内存在的几种流动形式:涡流、射流和二次流,并针对喷嘴的安装位置以及搅拌桶形状提出了几种设计方案;第三章引入CFD设计方法,并对其进行了相关描述介绍;第四章以方案1为例详细讲述了利用CFD软件进行数值模拟的具体过程,得出所需图像结果,对其他方案进行类似操作,并对结果进行分析比较(主要比较速度分布、湍流强度分布以及水泥体积分布情况),从而选出最利于搅拌的方案;第六章总结全文并对本课题的未来研究情形进行了展望。
其他文献
多孔材料以其显著的吸附特性已延伸到了众多领域,但由于其结构复杂,导致对其传热、传质及流动的理论研究不能完全真实反映材料吸附特性,尤其前人工作均以多孔材料在常温下对
期刊
移动并联机器人作为一种新型机器人,在一定程度上结合了并联机器人技术与移动机器人技术的特点。与传统的移动机器人相比,移动并联机器人的结构更为简单,刚性和承载能力更大;
随着计算机应用技术的不断发展和普及,办公自动化应用能力成为了矿山生产管理工作的基本技能,传统办公自动化应用能力测试方法不能很好反映被测试者的实际水平,不利于人力资源管理工作的进行。本论文将专家系统应用于矿山办公自动化应用能力测试系统中,利用计算机领域专家的知识解决以往办公自动化中存在的问题;在充分表达教师考试意图的基础上,用信息化手段提高教师出题、阅卷的工作效率;此外,针对不同水平的学生生成难易程
我国煤炭资源丰富,并且分布广泛。其中90%以上的煤矿是地下作业,煤层赋存条件复杂,煤与瓦斯突出,矿井透水,冲击地压以及顶板灾害事故频繁发生。尤其是近几年,随着煤矿开采强度和深度
浅埋煤层开采覆岩运动规律的研究是近年采矿业亟需发展和突破的重要课题,随着我国东部地区煤炭资源的枯竭,煤炭行业重心加速向西部转移,内蒙、陕西和新疆等地浅埋煤层的开采特别
期刊
在一个完整的磁悬浮旋转支承结构中,要实现被支承体的稳定运转,需要限制除转动以外的其他五个自由度;而在一个完整的磁悬浮移动支承结构中,要实现被支承体的稳定移动,需要限制除移动以外的其他五个自由度。但是,很多设备正向小型化、微型化的方向发展,传统的五自由度磁力轴承的支承结构和控制系统比较复杂,不利于应用于小型化磁悬浮设备。本文研究磁场的向心效应约束磁悬浮系统的部分自由度,从而简化支承结构和控制系统。首
自从我国改革开放政策实施以来,随着城市经济的高速发展,伴随着建成了很多大规模的化学品及各类危险品贮罐区和仓库,这些贮罐区和仓库储存放着大量有毒、有害、易燃、易爆危
长期以来,云母一直是电气行业中不可缺少的绝缘材料。但云母开采困难,剥制片云母全凭手工操作,出成率极低,解决这一矛盾的有效途径是提高云母本身的利用率,其中重要的途径是云母纸