道路清扫车吸尘系统的流场分析与结构研究

发布时间：2020-04-27 19:57

【摘要】：道路清扫车是一种用于道路清扫、收集和垃圾运输为一体的专用环卫车辆,目前广泛应用于城市道路的养护。吸尘系统是清扫车工作的核心系统,吸尘系统中吸尘盘和沉降箱的结构对吸尘和尘粒沉降有着重要的影响。本文以某种型号道路清扫车为研究对象,运用计算流体力学(CFD)分析方法对吸尘盘和沉降箱进行流场仿真分析,研究其吸尘性能和除尘性能,并据此开展吸尘盘和沉降箱的结构改进设计。本文第二章对清扫车吸尘系统的工作介质空气和尘粒进行了介绍,根据清扫对象的形状、体积、密度等物理性质将清扫对象分为三大类,并且将清扫对象统称为尘粒。然后研究尘粒在气流中的起动和沉降机理,分别对尘粒的起动和沉降过程进行受力分析,计算出尘粒被吸尘盘吸入所需的最小气流速度,被吸入风道所需的最小负压和在沉降箱内完全依靠重力沉降所需的最小风速。吸尘盘是吸尘系统中的关键部件之一,它的结构是否合理直接影响吸尘效率的高低。本文第三章在Creo3.0中建立传统型吸尘盘和改进型吸尘盘的计算模型,利用流场仿真软件对两种吸尘盘进行流场分析,通过流场仿真结果得出改进型吸尘盘内部的流场分布更合理,吸尘效率更高。并对改进型吸尘盘进行了结构改进,得到最优化的吸尘盘结构。基于DMP模型对优化后的吸尘盘进行气固两相流模拟,研究粒径较大的尘粒在吸尘盘内部的运动轨迹,结果显示尘粒能够被顺利吸入,吸尘效果良好。沉降箱在吸尘系统中的作用是收集尘粒,吸尘盘吸入的尘粒最终都会进入沉降箱中进行沉降。本文第四章采用流场仿真软件对传统型沉降箱和改进型沉降箱进行流场分析,比较它们的沉降效率。并对改进型沉降箱进行结构改进,提出了最优化的沉降箱结构。基于DMP模型对优化后的沉降箱进行气固两相流模拟,追踪直径较小的尘粒在沉降箱中的运动轨迹,分析结果表明尘粒能够被顺利沉降,优化后的沉降箱结构合理。考虑到沉降箱内类似于树叶这样的漂浮物可能会堵塞过滤网,因此在本文第五章设计了一个清障机构定时清理过滤网,保证气流通畅。
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图 1-1 道路清扫车课题国内外研究现状 国外研究现状1904 年英国诞生了世界上第一台马拉道路清扫车，以马作为动力源单的清扫功能。随之不久，美国的一家公司研制出了人力三轮清扫车机技术的成熟，又出现了以内燃机为驱动的清扫车，并且使用盘刷做，使得清扫车的清扫效率有了质的飞跃，，此时的清扫车是现代清扫车。在 20 世纪 40 年代欧美发达国家就已经开始批量生产清扫车。近年术水平的不断成熟，国外生产厂家又结合各种先进的技术对产品进行化，不仅在清扫效率上而且在工作可靠性、操作舒适性、信息多样化大提高，生产了很多性能优良的清扫车。历经百余年的发展，国外清研究已经很成熟，产品性能也很稳定，为城市环保做出了很大的贡献据有关资料介绍，国外清扫车的技术优势主要体现在以下三个方面。1）提高吸尘系统的工作效率。通过对吸尘系统进行结构改进和优化

C.意大利 DULEVO 7500 型清扫车 D.美国 ELGIN Megawind 型清扫车图 1-2 国外公司的代表产品1.2.2 国内研究现状迄今为止，我国清扫车的研制与生产只有 50 多年的历史，起步较晚。随中国经济的快速发展，城市道路里程的扩张，国内的需求量也迅速增加，清的生产速度加快，产品种类也趋于多元化，但是相较与国外发达国家，国内车技术还不成熟，在产品的工作效率、智能化水平、可靠性、多功能性和人
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.691

【参考文献】

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1 卢振伟;吴军委;何子q

本文编号：2642598