气垫带式输送机气垫流场动态特性分析

发布时间：2020-03-18 22:11

【摘要】： 连续输送机械在国民经济和物资流通过程中占有重要地位。气垫带式输送机作为一种新型的连续输送机械,相比于传统的带式输送机具有很多优点,已成为连续输送机械中的主要设备之一。在气垫带式输送机系统中,均匀稳定气垫状态的形成是影响气垫带式输送机正确设计及正常运行的关键因素。因此,气垫带式输送机气垫流场内部动态特性研究的重要性日益凸显。 本文首先在计算流体动力学理论和有限元方法的基础上,确定了气垫带式输送机气垫流场有限元动态特性分析的简化模型,并结合ANSYS/FLOTRAN软件及气垫流场内部流体流动的特点,建立了气垫带式输送机气垫流场的有限元模型;其次通过对不同气孔布置气垫带式输送机气垫流场的动态特性分析,得出了各个气孔孔径变化及气孔排数变化对气垫带式输送机气垫流场压力、速度、湍流动能和湍流能量耗散分布的影响规律;同时,通过对不同气垫形状气垫带式输送机气垫流场动态特性的分析,得出了气垫中间厚度变化和气垫边缘厚度变化对气垫带式输送机气垫流场压力、速度、湍流动能和湍流能量耗散分布的影响规律。 本研究结果为气垫带式输送机气垫流场运动规律的研究提供了理论基础,同时也为气垫带式输送机的优化设计和可靠运行提供了一定的理论依据。
【图文】：

图 3.1 气垫带式输送机气垫流场几何模型尺寸3.3 气垫带式输送机气垫流场有限元模型的建立3.3.1 网格划分网格是 CFD 模型的几何表达形式，也是模拟与分析的载体。网格质量对 CFD 计算精度和计算效率有重要影响。CFD 中的网格分为结构网格和非结构网格两大类。结构网格中节点排列有序、邻点间的关系明确，利用了自身几何体的规则形状。而非结构网格节点的位置无法用一个固定的法则予以有序地命名，这种网格虽然生成过程比较复杂，但是对于具有复杂边界的流场计算问题特别有效。在 ANSYS/FLOTRAN 中，对湍流模拟网格的要求比层流严格。最重要的区域就是有较大梯度的地方，尤其在壁面附近。靠近壁面区域的网格密度必须比层流模型密得多如果太粗，该网格就不能在求解中捕捉到由于巨大的变化梯度对流动造成的显著影响，相反，那些长边与低梯度方向一致的单元可以有很大的长宽比。为了得到精确的结果，应使用映射网格划分，因其能在边界上更好地保持恒定的网格特性。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH222

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本文编号：2589258