学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

散装水泥运输车的优化分析

作　者: 郑镭
导　师: 李耀刚
学　校: 河北理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 散装水泥气力输送运输车仿真流态化
分类号: U469.65
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 78次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

我国散装水泥运输车行业近年来有较快的发展,通过参考国内外同类产品,进行消化、吸收,技术上有了很大的发展和提高。但同发达国家的散装水泥运输车相比,国产散装水泥运输车还存在卸料速度低和剩余率高的差距。在设计方法上,国内的经验设计和国外的仿真优化分析的方法还存在一定的差距。为了提高国产散装水泥车的产品性能,摆脱现有的以经验设计为主的设计方法,增强我过散装水泥运输车制造企业的国际竞争力,用理论研究与数值计算方法相结合的研究手段,充分利用商业计算流体力学软件FLUENT的计算功能,定性和定量地研究不同罐体及操作参数对仓内水泥粉料流化的作用,主要研究内容包括:水泥的物理特性;国产散装水泥运输车在当前操作条件下的仓内水泥流化质量;进气速度、仓内气压、温度对流化效果的影响;布风板、侧导流板几何参数对流化效果的影响;散装水泥运输车结构及操作参数对卸料过程的影响。通过对现有散装水泥运输车存在的问题进行研究,找到了改善罐体内水泥粉料的流化质量、提高卸料速度、降低剩余率的方法,确定了影响仓内散装水泥流化效果和卸料效果的主要参数,包括提高充气过程的进气速度;采用矩形结构、弧形形状的布风板;40°侧导流板角度;卸料口套筒结构;卸料口直径200mm。对散装水泥运输车的研究结果提高了其充气过程中的流化质量,提高了其卸料过程中的卸料速度并降低了卸料剩余率,并使我国散装水泥车产品质量和设计水平得到了很大程度上的提高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 气力输送理论与应用综述  10-26
  1.1 气力输送的理论基础  10-20
    1.1.1 流态化理论基础  10-13
    1.1.2 影响吹卸效率的因素及散装水泥运输车的机构设计要点  13-14
    1.1.3 双欧拉模型及颗粒动力学理论  14-17
    1.1.4 对散装水泥运输车模拟仿真的软件基础  17-20
  1.2 散装水泥运输车及其研究现状  20-24
    1.2.1 气力输送的发展  20-21
    1.2.2 气力输送的类型及特点  21-22
    1.2.3 国内外散装水泥运输车的现状与发展  22-24
  1.3 课题来源  24-25
  1.4 总体思路  25-26
2 散装水泥运输车的设计基本参数和理论计算  26-31
  2.1 水泥的临界流化速度  26-29
  2.2 布风板空气流量和气速的计算  29-31
    2.2.1 空气流量的确定  29
    2.2.2 压缩空气的相关参数的计算  29
    2.2.3 进气速度的计算  29-30
    2.2.4 流化罐充气时间的计算  30-31
3 散装水泥运输车充气过程仿真分析  31-52
  3.1 流化罐三维几何模型建立  31-33
    3.1.1 流化罐几何模型的建立  31-32
    3.1.2 流化罐流动模型的建立  32-33
  3.2 二维流化床流化过程  33-43
    3.2.1 水泥仓内水泥体积分数的变化  34-38
    3.2.2 特定位置水泥体积分数（30s）  38-41
    3.2.3 空气、颗粒的速度矢量（30s）  41-43
  3.3 二维流化过程数值计算结果分析  43-48
  3.4 三维流化过程  48-52
    3.4.1 各特征截面水泥体积分数分布图（1s）  48-49
    3.4.2 各特征截面内水泥速度矢量图（1s）  49
    3.4.3 相应二维模型各特征截面水泥体积分数（1s）  49-50
    3.4.4 相应二维各截面水泥速度矢量图（1s）  50-51
    3.4.5 数值计算结果分析  51-52
4 散装水泥运输车罐体结构的优化  52-67
  4.1 用矩形流化板代替Y 形流化板  52-55
  4.2 用弧形流化板代替矩形流化板  55-59
  4.3 用较大进气速度使流化更加充分  59-62
  4.4 侧导流板不同角度对床内流化效果的影响  62-63
  4.5 综合优化结构与操作参数的流态化效果  63-65
  4.6 压力和温度对流化速度的影响  65-67
5 对散装水泥运输车卸料过程的模拟仿真分析  67-90
  5.1 卸料管道位置对散装水泥运输车卸料过程的影响  67-78
    5.1.1 卸料过程中水泥的体积分数变化  67-69
    5.1.2 卸料过程中卸料管道附近水泥体积分数  69-72
    5.1.3 卸料过程中水泥颗粒运动速度矢量图  72-74
    5.1.4 出口处水泥体积流量对照  74-75
    5.1.5 卸料口附近水泥体积流量折线图  75-76
    5.1.6 数据结果分析  76-78
  5.2 布风板形状对散装水泥运输车卸料过程的影响  78-83
    5.2.1 平面布风板水泥的体积分数  78-79
    5.2.2 平面布风板卸料口附近水泥的体积分数  79
    5.2.3 平面布风板水泥颗粒运动矢量图  79-80
    5.2.4 平面布风板与弧形布风板出口处  80-81
    5.2.5 平面布风板出口处水泥体积流量折线图  81-82
    5.2.6 数据结果分析  82-83
  5.3 卸料口开口大小对散装水泥运输车卸料效果的影响  83-88
    5.3.1 卸料口直径为300mm 情况下的体积分数  83-84
    5.3.2 卸料口直径为300mm 时卸料口附近水泥的体积分数散点图  84-85
    5.3.3 卸料口直径为300mm 时水泥颗粒运动矢量图  85
    5.3.4 不同卸料口直径情况下出口处水泥体积流量  85-87
    5.3.5 卸料口直径为300mm 时出口处水泥体积流量折线图  87
    5.3.6 数据结果分析  87-88
  5.4 卸料口位置对剩余率的影响  88-90
结论  90-91
参考文献  91-93
附录最小流化速度计算程序  93-109
致谢  109-110
导师简介  110-111
作者简介  111-112
学位论文数据集  112

散装水泥运输车的优化分析

内容摘要

全文目录

相似论文