雙級活塞推料離心機加速盤的設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、本文選取P-85型雙級活塞推料離心機為研究對象，對離心機布料系統(tǒng)中的加速盤結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和優(yōu)化，以改善生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的由于加速效果差而導(dǎo)致的物料破碎現(xiàn)象。研究中采用Gambit軟件建立了加速盤三維模型，應(yīng)用目前廣泛使用的流體力學(xué)模擬軟件Fluent對加速盤內(nèi)部流場進行了三維瞬態(tài)數(shù)值模擬計算，得到了物料在加速盤中的運動情況，從而對加速盤性能進行全面分析。
　　研究中，借鑒泵等旋轉(zhuǎn)機械的葉片設(shè)計理論，首先對加速盤葉片進行了葉片曲線和幾何

2、輪廓的設(shè)計和優(yōu)化。葉片曲線優(yōu)化選擇復(fù)合葉片，其進口段為扭曲葉片，出口段為圓柱葉片。本文重點對出口段圓柱葉片曲線進行優(yōu)化，選取等變角螺旋線、漸開線和可控包角曲線三種曲線，通過模擬得到不同參數(shù)不同曲線類型下加速盤內(nèi)物料運動情況，通過對比物料速度和流場湍流強度，得到出口安放角為15°、包角為90°的可控包角曲線為加速盤葉片圓柱段最優(yōu)曲線。在曲線優(yōu)化的基礎(chǔ)之上，從幾何輪廓方面對葉片進行進一步優(yōu)化，模擬結(jié)果表明，在葉片受力安全前提下，長葉片的綜合

3、性能最好。最終得到了本文所研究加速盤的最佳葉片結(jié)構(gòu)。
　　利用小試試驗和工業(yè)試驗對模擬的正確性和優(yōu)化后加速盤的使用效果進行分析。由小試試驗得到的物料運動軌跡和不同加速盤對物料的破碎情況與模擬結(jié)果十分吻合，從而證明了模擬方法的正確性；在工業(yè)試驗中針對葉片末端出現(xiàn)斷裂情況，結(jié)合葉片幾何輪廓優(yōu)化結(jié)果，對葉片末端進行了45°切角的結(jié)構(gòu)改進，改進后的加速盤運行狀況良好。對濾餅含濕率和物料粒度分布研究結(jié)果表明，改進后的加速盤在一定程度上降低了

4、濾餅的含濕率，緩解了物料與篩網(wǎng)的碰撞，保證了顆粒的完整性。
　　為了對優(yōu)化得到的加速盤性能進行全面的分析，選取物料粒徑、加速盤轉(zhuǎn)速和葉片數(shù)為變量進行流場模擬計算分析，結(jié)果表明，本文優(yōu)化得到的加速盤具有良好的適應(yīng)性。為了適應(yīng)設(shè)備大型化的要求，本文將優(yōu)化結(jié)果應(yīng)用到P-100型離心機中，在兩個葉片之間增加了輔葉片，結(jié)果表明，輔葉片對物料加速起到了一定作用。
　　此外，本文還利用VB語言對加速盤的數(shù)值模擬過程進行了二次開發(fā)，開發(fā)了一