雙級(jí)活塞推料離心機(jī)加速盤的設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、本文選取P-85型雙級(jí)活塞推料離心機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)離心機(jī)布料系統(tǒng)中的加速盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)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(duì)加速盤內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了三維瞬態(tài)數(shù)值模擬計(jì)算，得到了物料在加速盤中的運(yùn)動(dòng)情況，從而對(duì)加速盤性能進(jìn)行全面分析。
　　研究中，借鑒泵等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的葉片設(shè)計(jì)理論，首先對(duì)加速盤葉片進(jìn)行了葉片曲線和幾何

2、輪廓的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。葉片曲線優(yōu)化選擇復(fù)合葉片，其進(jìn)口段為扭曲葉片，出口段為圓柱葉片。本文重點(diǎn)對(duì)出口段圓柱葉片曲線進(jìn)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(yùn)動(dòng)情況，通過對(duì)比物料速度和流場(chǎng)湍流強(qiáng)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(duì)葉片進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，模擬結(jié)果表明，在葉片受力安全前提下，長(zhǎng)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(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)對(duì)模擬的正確性和優(yōu)化后加速盤的使用效果進(jìn)行分析。由小試試驗(yàn)得到的物料運(yùn)動(dòng)軌跡和不同加速盤對(duì)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(yàn)中針對(duì)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(duì)葉片末端進(jìn)行了45°切角的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，改進(jìn)后的加速盤運(yùn)行狀況良好。對(duì)濾餅含濕率和物料粒度分布研究結(jié)果表明，改進(jìn)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(duì)優(yōu)化得到的加速盤性能進(jìn)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(jìn)行流場(chǎng)模擬計(jì)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(jī)中，在兩個(gè)葉片之間增加了輔葉片，結(jié)果表明，輔葉片對(duì)物料加速起到了一定作用。
　　此外，本文還利用VB語言對(duì)加速盤的數(shù)值模擬過程進(jìn)行了二次開發(fā)，開發(fā)了一