本文關鍵詞：滾筒式蒸汽干燥機與其旋轉接頭的流場數(shù)值模擬

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【摘要】：節(jié)能與環(huán)保成為當今重冶工業(yè)的迫切要求,通常利用余熱鍋爐回收冶金過程產生的高溫煙氣,但它會伴隨著形成高溫蒸汽。而蒸汽干燥機則是解決余熱鍋爐形成的高溫蒸汽的利用問題。其中滾筒式蒸汽干燥機是在傳統(tǒng)滾筒干燥機的基礎上,在滾筒內部加裝了加熱管,從而由直接對流傳熱方式轉化成間接熱傳導傳熱方式,其具有干燥產品質量高、污染小、成本低、熱效率高等一系列優(yōu)點,從而應用十分廣泛,但其本身的傳熱傳質機理比較復雜。為此,針對企業(yè)使用滾筒式蒸汽干燥機中所出現(xiàn)的兩大關鍵部件加熱管腐蝕彎曲變形和旋轉接頭的泄露導致使用壽命短、干燥效率低等問題,應用CAD/CAE軟件和流體力學相關理論,對滾筒式蒸汽干燥機進行傳熱傳質機理分析研究,同時對關鍵易損件旋轉接頭進行單相流場分析。具體研究工作如下:1)CAD三維建模。根據(jù)實體測繪得到的結構參數(shù),利用UG和SOLIDWORKS軟件建立蒸汽干燥機和旋轉接頭的三維模型。2)前處理。分析干燥機和旋轉接頭的結構特點和工作原理,簡化建立流體計算模型,利用WORKBENCH的MESH進行網(wǎng)格的劃分、邊界的設定。3)CFD模型建立及模擬。進行對流體分析所需各種求解的設置,模型的選擇,參數(shù)的計算,通過采用標準SIMPLE算法、壓力基求解器、混合多相流模型和k??湍流模型,在傳熱傳質方面利用UDF編制水蒸發(fā)的模型建立了干燥機干燥過程的CFD模型,再在軟件FLUENT中進行模擬。4)干燥機內氣固兩相流數(shù)值模擬。對滾筒式蒸汽干燥機進行氣固兩相數(shù)值模擬,得到物料的運動狀況、速度場分布和溫度場分布,驗證CFD模型的正確性,根據(jù)模擬結果對比分析得出最佳操作參數(shù)和結構優(yōu)化方案,并驗證優(yōu)化的合理性。5)關鍵易損件旋轉接頭蒸汽流場分析。通過對旋轉接頭單相流的蒸汽流場分析,探究不同結構滾筒的溫度場、速度場、壓力場的分布情況,設計較優(yōu)的滾筒結構。綜上,本文的研究為滾筒式蒸汽干燥機的操作參數(shù)合理選取,干燥機和旋轉接頭結構優(yōu)化提供了參考依據(jù)。
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB4

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本文編號：1190176