基于CFD的旋流噴射式水泥凈漿制漿裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、在灌漿工程作業(yè)中,經(jīng)常需要用到旋流噴射式水泥攪拌機(jī)來制備水泥凈漿,攪拌機(jī)的性能好壞直接影響了水泥凈漿的制備,因此,對(duì)攪拌機(jī)的研究設(shè)計(jì)是十分必要的。制漿攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要在于必須弄清楚被攪拌流體的流動(dòng)情況,但由于水泥是不透明的,不利于直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)繙y(cè),另外攪拌機(jī)內(nèi)水泥與水的混合是一個(gè)非常復(fù)雜的兩相流流場(chǎng)問題,所以使用計(jì)算機(jī)方法對(duì)流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬是一條重要的可取途徑。
　　本文就是基于CFD的分析平臺(tái),進(jìn)行水泥攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),CF

2、D方法的使用為機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了可靠依據(jù),并大大縮短了設(shè)計(jì)周期,減少了研究成本。本文以CFD前處理軟件Gambit2.3和計(jì)算求解軟件Fluent6.3為研究工具,以旋流噴射式水泥攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,先提出幾種不同的可行性設(shè)計(jì)方案,分別對(duì)其進(jìn)行模型建立、網(wǎng)格劃分、邊界條件和區(qū)域設(shè)定、計(jì)算求解等相關(guān)操作,得出各自的數(shù)值模擬結(jié)果,然后針對(duì)主要的性能參數(shù)進(jìn)行比較,分析各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn),從中選擇出合理的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),主要考慮噴

3、嘴安裝位置和攪拌桶形狀(如直徑變化)對(duì)流場(chǎng)的影響。對(duì)模擬仿真結(jié)果進(jìn)行比較時(shí),則主要分析其速度、湍流強(qiáng)度以及單相濃度的不同情況。本文共分為五章,第一章介紹了課題的研究背景,列出了近幾十年來國內(nèi)外針對(duì)該研究對(duì)象取得的研究成果;第二章簡要介紹了本課題攪拌機(jī)內(nèi)存在的幾種流動(dòng)形式:渦流、射流和二次流,并針對(duì)噴嘴的安裝位置以及攪拌桶形狀提出了幾種設(shè)計(jì)方案;第三章引入CFD設(shè)計(jì)方法,并對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)描述介紹;第四章以方案1為例詳細(xì)講述了利用CFD軟件