倾斜筛网三产品旋流分级筛流场研究

【摘要】：三产品旋流分级筛是一种新型高效的细粒煤分级设备,在工业中已取得较好的应用成果,具有较高的研究价值及广阔的应用前景。本课题采用CFD数值模拟方法,以倾斜筛网三产品旋流分级筛为研究对象,探究倾斜筛网对设备内部流场的影响。首先根据设备的结构特点及工作原理,对研究对象进行理论分析,为FLUENT模拟过程中计算模型的选择及边界条件的设置提供依据。其次使用Solidworks软件建立设备三维模型,用ICEM-CFD软件进行网格处理,通过FLUENT软件迭代求解得出设备流场信息。通过对比筛网存在10゜倾角及筛网不存在倾角的三产品旋流分级筛内部流场差异发现,当筛网存在倾角时,三产品旋流分级筛最大切向速度轨迹面半径减小,相同位置处切向速度降低,离心强度相应变小,最大切向速度随轴向高度降低而减小的幅度变大。外螺旋的轴向速度增加,零速包络面面积减小,设备离心分级粒度降低。从压力的角度来看,筛网存在倾角时,总压值和静压值随半径增大而增加的幅度减小,筛网下端出现零压差值点,产生“返流”现象,筛网有效筛分面积降低。通过改变倾斜筛网的高度、筛下出料口位置及入口流量的大小,探究主要参数改变对设备流场的影响分析结果发现,降低筛网高度能够有效控制筛下“返流”,筛网高度为109mm是“返流”出现的临界筛网高度,从“返流”对设备影响的角度来看,其筛网高度的最佳值应在109mm左右,切向速度随筛网高度降低而增加。筛下出料口位于筛网下端时,设备内部具有更大的切向速度,“返流”越晚出现。入口流量增加,零压差值点的压力变大,但位置基本不变,通过改变入口流量不能改善“返流”带来的不利影响,各出口流量随入口流量的增加而增大,且均符合一次函数关系。本文通过对倾斜筛网三产品旋流分级筛的研究,提供了一个结构优化的新思路,同时为该设备更好的在生产实践中应用打下良好理论基础。本论文有图44幅,表5个,参考文献77篇。

【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD94;TD454