真空吸尘车吸尘系统的流场分析及结构改进

发布时间：2017-10-14 11:00

  本文关键词：真空吸尘车吸尘系统的流场分析及结构改进

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【摘要】：本文研究的是一种利用高压风机产生的负压进行道路清扫的真空吸尘车。真空吸尘车具有工作效率高、维护费用低、无二次扬尘等优点。在传统式扫路车清扫效率低的一些场合如:码头、煤厂等很好地发挥了它的优势。它一般由底盘部分、吸尘系统、集尘系统、风机等组成。作为真空吸尘车的核心部件,气路系统结构的改进对真空吸尘车工作性能的影响很大。真空吸尘车气路系统的主要工作介质是空气和尘粒,本文首先阐述了空气的物理性质以及流动规律,在此基础上对尘粒的起动机理进行了研究,通过对不同尘粒起跳时受力的分析可知碰撞产生的冲击力对尘粒起跳起关键作用。同时分析了尘粒粒径与起动风速的关系,为吸尘口的设计提供理论指导。在吸尘口的结构设计方面,通过Pro/E建立其完全参数化的三维模型,该模型可实现所有参数可变,有效缩短设计周期。通过分析吸盘宽度W、排气口直径D、倾斜角β、收缩角α等这些重要参数对流场的影响,给出最优方案。同时通过计算流体力学分析对比传统和改进后的吸尘口的流场分布,表明改进的设计方案的合理性。重力沉降室一般作为真空吸尘车的第一级除尘方式,首先通过对沉降室除尘机理的分析,明确沉降室结构设计的主要性能指标。然后对沉降室内挡尘板的结构形式进行了研究,本文设计了两种不同结构形式的挡尘板,通过计算流体力学软件对其内部流场进行仿真分析,确定最终的重力沉降室结构设计方案。
【关键词】：真空吸尘车 吸尘口 参数化 结构设计 重力沉降室
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.691
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题的研究背景及研究对象概述10-12
• 1.1.1 课题的研究背景10-11
• 1.1.2 课题的研究对象11-12
• 1.2 国内外吸尘车研究现状12-18
• 1.2.1 国外吸尘车研究现状12-15
• 1.2.2 国内吸尘车研究现状15-18
• 1.3 本课题的主要研究内容及意义18-19
• 第2章 真空吸尘车的工作原理和尘粒起动机理19-32
• 2.1 真空吸尘车的总体结构和工作原理19-20
• 2.2 真空吸尘车气路系统工作介质简介20-27
• 2.2.1 空气的物理性质及流动规律20-24
• 2.2.2 尘粒特性的研究24-27
• 2.3 尘粒起动机理的研究27-31
• 2.3.1 尘粒在湍流中的受力分析27-28
• 2.3.2 尘粒群在湍流中的起动机理分析28-29
• 2.3.3 尘粒粒径与起动风速的关系29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 吸尘口结构参数化设计及流场分析32-56
• 3.1 计算流体力学概述32-35
• 3.1.1 计算流体动力学的应用领域32
• 3.1.2 流场仿真分析的数值离散方法32-33
• 3.1.3 流体仿真分析软件FLUENT概述33-35
• 3.2 吸尘口的结构参数化35-41
• 3.2.1 吸尘口设计原则35-36
• 3.2.2 吸尘口结构参数化设计36-41
• 3.3 吸尘口仿真建模和流场分析41-54
• 3.3.1 吸尘口的仿真建模41-44
• 3.3.2 参数影响分析及优化44-49
• 3.3.3 吸尘口流场分析49-54
• 3.4 本章小结54-56
• 第4章 重力沉降室的结构设计及流场分析56-68
• 4.1 重力沉降除尘机理分析56-60
• 4.1.1 气流质量守恒定律56-57
• 4.1.2 尘粒的重力沉降运动过程57-60
• 4.2 重力沉降室的结构设计60-61
• 4.2.1 影响沉降室结构尺寸的因素60
• 4.2.2 重力沉降室的主要性能指标60-61
• 4.3 重力沉降室的仿真分析61-67
• 4.3.1 物理模型61-63
• 4.3.2 不同结构沉降室的流场分析63-67
• 4.4 本章小结67-68
• 结论68-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果73-74
• 致谢74

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本文编号：1030644