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多鼓离心萃取器的设计及理论研究

作　者: 张凯
导　师: 龚俊；辛舟
学　校: 兰州理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: Centrifugal extraction machine Drum Strength analysis of the drum ANSYS ANSYS Workbench
分类号: TQ051.83
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 113次
引　用: 5次
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内容摘要

In this paper, research on the demonstration on theory and the analysis on design about a sort of centrifuge. Theoretical calculation finite element analysis and conclusion, which are interrelated and interact on each other.First, makes analysis on centrifugal separation theoretical and affecting factor, including the interactions of liquid-drop, the-flow field’s distribution and liquid pressure on species’ separation effect.Second, for the design to the centrifugal extraction, have introduced the centrifugal extraction machine structure and the separated principle detailedly, the major parameters are analyzed, including dimension, installation, the designing calculation of the opening drum and the thickness of the drum. Have carried out three-dimensional finite element method strain analysis on the drum part of the centrifuge machine by the aid of commercial large-scale ANSYS software and ANSYS Workbench, make it satisfy the working condition need sufficiently, and have carried on a more detailed analysis to the dangerous surface. Process in the 3-D analysis, aim at the actual working condition of the centrifuge, adopt the contacting element module of the ANSYS software to the drum part assumes overall analysis.At last, people take more important in the reliability of the separator, the rotating speed of the drum is keen to the stress of the drum. In the paper, it uses Monte Carlo-FEM to analyze the effect of f the drum, and receive the reliability.

全文目录

Abstract  8-9
第1章绪论  9-21
  1.1 课题意义及背景  9-10
  1.2 离心萃取器国内外研究现状  10-15
    1.2.1 各种离心萃取器的介绍  10-15
  1.3 离心分离简介  15-17
    1.3.1 分离过程  15-16
    1.3.2 离心机分离  16
    1.3.3 分离因数  16-17
  1.4 结构可靠性  17-19
    1.4.1 结构可靠性的发展及现状  17-19
    1.4.2 结构可靠性在分离机中的应用  19
  1.5 本论文的研究目的和研究内容  19-21
第2章离心萃取器的研究  21-32
  2.1 离心萃取器的原理  21-23
  2.2 结构分析  23
  2.3 分离效果的影响因素  23-28
    2.3.1 转鼓内液体的自由表面  24
    2.3.2 液滴间的相互作用  24-26
    2.3.3 内环流的影响  26-27
    2.3.4 流场分布不均的影响  27-28
    2.3.5 液滴形状的影响  28
  2.4 两相分离主分界面控制问题  28-31
    2.4.1 转鼓内液体的压力  28-29
    2.4.2 液位控制  29-31
  2.5 本章小结  31-32
第3章转鼓结构计算合理性的验证  32-49
  3.1 离心萃取器的结构  32
  3.2 转鼓的长度与半径的确定  32-33
  3.3 转鼓厚度传统计算  33-35
    3.3.1 转鼓内物料质量引起的转鼓应力与变形  33-34
    3.3.2 转鼓质量引起的转鼓应力与变形  34
    3.3.3 转鼓壁的强度计算  34-35
  3.4 转鼓厚度的有限元分析  35-44
    3.4.1 有限元分析方法  35
    3.4.2 有限元法的解题步骤  35-36
    3.4.3 ANSYS软件介绍  36-37
    3.4.5 模型输入  37-38
    3.4.6 几何结构简化  38-39
    3.4.7 约束条件  39-40
    3.4.8 载荷简化  40
    3.4.9 计算结果  40-44
  3.5 计算中出现的几个问题  44-48
    3.5.1 应力集中问题  44-45
    3.5.2 转鼓壁厚度对应力的影响  45-48
  3.6 本章小节  48-49
第4章开孔转鼓的设计计算  49-56
  4.1 开孔转鼓的设计  49-51
    4.1.1 开孔尺寸设计  49-50
    4.1.2 厚度设计  50
    4.1.3 转鼓的刚度分析  50-51
  4.2 开孔转鼓的有限元分析  51-55
    4.2.1 分析软件  51-52
    4.2.2 计算结果  52-55
  4.3 本章小结  55-56
第5章转鼓转弯处应力的可靠性分析  56-62
  5.1 结构可靠性基本概念  56
  5.2 蒙特卡洛法  56-57
  5.3 蒙特卡洛模拟中随机数产生方法  57-58
  5.4 蒙特卡洛有限元法  58-59
  5.5 蒙特卡洛有限元在转鼓筒体应力分析中的应用  59-61
    5.5.1 蒙特卡洛方法模离心萃取器转鼓的工作转速  60
    5.5.2 结构可靠性分析中功能函数的确定  60
    5.5.3 随机转速下转鼓筒体转弯处的可靠度计算  60-61
  5.4 本章小结  61-62
总结与展望  62-64
  1 全文总结  62
  2 工作方向  62-64
参考文献  64-66
致谢  66-67
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文  67

多鼓离心萃取器的设计及理论研究

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