旋风磨关键结构设计与优化

发布时间：2017-08-04 18:36

  本文关键词：旋风磨关键结构设计与优化

  更多相关文章： 旋风磨 研磨环 叶轮 风道 优化

【摘要】：旋风磨作为样品分析的前处理的设备,本身在分析行业有着广阔的应用。而随着国内对于食品安全以及食品营养的重视,食品的成分分析必然会走向公众的视野。所以研究开发性能优良、成本低廉的旋风磨不但具有很好的社会效益,同时也具有比较好的经济效益。针对目前旋风磨存在的问题,本文以旋风磨关键结构设计与优化为课题,开展相关研究。具体研究内容如下:(1)本文首先通过对旋风磨国内外发展现状进行分析研究,并针对目前国内外旋风磨的缺点,确立了以旋风磨研磨环、风道以及叶轮作为关键结构,对其进行研究分析。(2)通过对使用国外生产的研磨环研磨得到的样品进行颗粒分布测定,分析可用来制作国产研磨环的新材料新工艺。(3)通过对旧风道系统分析研究,找出其存在的缺点,从而构建新的风道模型,以风道内能产生最大气流速度为目标,对风道进行了优化设计。(4)通过对旋风磨叶轮的研究,确定了以叶轮叶片数量、叶片排列方式、叶轮转速和叶轮直径为因素,以正交试验设计来对叶轮进行实验分析,通过FLUENT流体分析,以能产生的最大气流速度为目标,对叶轮进行了设计。(5)通过ANSYS对叶轮进行结构强度分析,并对叶轮做了前6阶模态分析,确定叶轮的固定频率。(6)通过筛分法实验以及实际使用进一步验证新设计的风道模型和叶轮模型。确认新的风道结构和叶轮模型系统明显优于旧的旋风磨。本课题主要创新点:(1)以风道内能产生最大气流速度为目标,设计了新的风道模型,并通过FLUENT流体有限元分析,确定新风道优于旧风道模型。(2)以正交试验设计理念对叶轮的各个因素进行合理的试验设计,最终找出影响叶轮性能的因素并设计出了新的叶轮。并通过ANSYS对新叶轮进行结构强度校核,同时也对叶轮做了模态分析,确定其共振频率。
【关键词】：旋风磨 研磨环 叶轮 风道 优化
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS203;TH122
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 来源与研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 粉碎理论发展11-14
• 1.2.2 粉碎设备发展14-16
• 1.3 本课题主要研究内容16
• 1.4 本章小结16-18
• 第二章 旋风磨简介18-21
• 2.1 旋风磨结构18-19
• 2.2 旋风磨工作原理19-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第三章 设计理论21-30
• 3.1 计算流体力学21-23
• 3.2 软件介绍23-27
• 3.2.1 GAMBIT23-25
• 3.2.2 FLUENT25-27
• 3.3 正交试验设计27-29
• 3.3.1 正交试验设计常用名词27-28
• 3.3.2 正交试验设计的基本工具28
• 3.3.3 正交试验设计的基本步骤28-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第四章 关键结构设计及优化分析30-60
• 4.1 研磨环设计30-34
• 4.2 风道优化设计34-47
• 4.2.1 原风道模拟分析34-39
• 4.2.2 风道优化设计39-47
• 4.3 叶轮设计47-56
• 4.3.1 明确实验目的，确定评价指标47-48
• 4.3.2 挑选因素，确定水平48-49
• 4.3.3 正交表选择49-50
• 4.3.4 明确试验方案，，进行试验，得到结果50-51
• 4.3.5 对试验结果进行统计分析51
• 4.3.6 进行验证试验，作进一步分析51-56
• 4.4 结构优化方案验证56-59
• 4.4.1 采用筛分法实验分析56-58
• 4.4.2 风道实际测试58-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 5.1 总结60-61
• 5.2 问题与展望61-62
• 参考文献62-65
• 作者在读期间科研成果简介65-66
• 致谢66-67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王加信;旋转叶轮供料器新产品[J];面粉通讯;2005年05期

2 周熙;;叶轮的焊接及其连接方法综述[J];杭氧科技;2010年03期

3 八立方米浮选机联合试验组;XJM-8型浮选机(续)[J];选煤技术;1979年02期

4 施先德;精铸叶轮工艺探讨[J];特种铸造及有色合金;1984年03期

5 范善君;;三维叶片钛合金叶轮的以铸代焊[J];铸造技术;1991年04期

6 杜芳波;;叶轮断裂原因分析与改造措施[J];中氮肥;2014年01期

7 杨建坤;刘全恩;肖宇;佟娜;;多变耦合条件下离心泵首级叶轮变形分析[J];石油机械;2013年10期

8 ;30万吨/年合成氨压缩机焊接叶轮工艺试验研究[J];西安交通大学学报;1976年S1期

9 曹芬耀;;现代浮选机发展概况[J];有色设备;1987年02期

10 朱亮;;浮选机叶轮的参数选择[J];西部探矿工程;2008年12期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 张秦;张金光;麦继良;李建国;;JF103碱性酚醛树脂在泵用新型高效叶轮生产中的应用[A];2009中国铸造活动周论文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 孙科;竖轴H型叶轮及导流罩流体动力性能数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2008年

2 纪小刚;增压器叶轮逆向工程中的关键技术研究[D];南京理工大学;2006年

3 姜劲;竖轴叶轮的流体动力分析与性能优化方法的改进与应用[D];哈尔滨工程大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 楼杉;海流能发电机组叶轮模拟及负载特性研究[D];浙江大学;2015年

2 彭世警;船用离心泵参数化设计与流固耦合分析[D];江苏科技大学;2015年

3 李yN曼;离心压缩机叶轮静强度校核方法研究[D];大连理工大学;2015年

4 王培;9-19型离心风机叶轮的有限元结构分析与优化设计[D];武汉工程大学;2015年

5 张大伟;旋风磨关键结构设计与优化[D];苏州大学;2015年

6 焦磊;立轴式可变角叶轮流场数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年

7 刘东霞;逆向工程在闭式叶轮反求设计中的应用研究[D];华北电力大学;2011年

8 高兴;某特种涡轮机高速叶轮的变形特性研究[D];中国舰船研究院;2013年

9 段于雷;新型浮选机叶轮参数的选择与研究[D];安徽理工大学;2013年

10 宋洋;叶轮的超速预加载与安定性分析[D];大连理工大学;2009年

本文编号：621104