本文關(guān)鍵詞：輕型掃路車除塵箱流場模擬與氣流分布優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 掃路車 兩相流 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì) CFD

【摘要】：掃路車作為城市環(huán)衛(wèi)的重要設(shè)備,在各個(gè)城市的應(yīng)用越來越廣泛。除塵箱作為掃路車除塵系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其工作性能直接影響掃路車的除塵效率。本文以某輕型掃路車為研究對(duì)象,從除塵箱內(nèi)流場氣流分布均勻性、顆粒相沉積規(guī)律以及流量分配等三個(gè)方面進(jìn)行了研究。首先,根據(jù)輕型掃路車除塵箱的結(jié)構(gòu)參數(shù),建立了除塵箱仿真模型。通過調(diào)整計(jì)算模型全局網(wǎng)格尺寸以控制網(wǎng)格數(shù)量,經(jīng)過反復(fù)比對(duì)分析,直至相鄰兩次計(jì)算結(jié)果誤差在5%以內(nèi),得到計(jì)算模型全局網(wǎng)格尺寸和對(duì)應(yīng)網(wǎng)格數(shù)量,保證了計(jì)算域模型的準(zhǔn)確性和可靠性。其次,通過CFD數(shù)值仿真的方式對(duì)除塵箱內(nèi)部氣固兩相流動(dòng)進(jìn)行模擬,分析了流場內(nèi)氣流速度分布和離散相顆粒分布特征。結(jié)果表明:隨著進(jìn)風(fēng)口流量的增大,不同粒徑顆粒之間的滯留時(shí)間差異性隨之減小,各濾筒的流量標(biāo)準(zhǔn)偏差也隨之增大。由于射流現(xiàn)象的存在,除塵箱氣流紊亂程度增大,側(cè)壁面處氣流速度升高,氣流分布不均勻。再次,選取斜板導(dǎo)流板作為除塵箱氣流均布裝置,用為改善除塵箱流場氣流分布。以均勻設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ),以不均勻度為試驗(yàn)指標(biāo),通過多元回歸分析,構(gòu)建了試驗(yàn)指標(biāo)與斜板導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)參數(shù)的回歸模型。以回歸模型為基礎(chǔ),分析得到各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于不均勻度的影響主次以及除塵箱優(yōu)化方案。最后,根據(jù)得到的優(yōu)化方案,建立了優(yōu)化后的除塵箱仿真模型,并從濾筒中心速度分布、濾筒間隙氣流上升速度、顆粒滯留時(shí)間以及流量分配等多個(gè)方面分析比對(duì)優(yōu)化前后的除塵箱模型。結(jié)果表明:增設(shè)斜板導(dǎo)流板后的除塵箱模型的濾筒中心速度明顯減小,濾筒間隙氣流上升速度得到改善,最大速度由1.4m/s降低到0.7m/s左右;在20%風(fēng)機(jī)風(fēng)量下,同粒徑顆粒對(duì)應(yīng)的平均滯留時(shí)間明顯減小,顆粒最大與最小滯留時(shí)間由3.3097s和2.5484s降低到3.2378s和2.0609s,顆粒物以較短時(shí)間被濾筒捕捉,提高了除塵箱的工作效率;在20%風(fēng)機(jī)風(fēng)量下除塵箱流量標(biāo)準(zhǔn)偏差均滿足了?15%偏差的一般設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：掃路車 兩相流 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì) CFD
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.691
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 掃路車發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展方向11-19
• 1.2.1 國外掃路車發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)掃路車發(fā)展現(xiàn)狀13-17
• 1.2.3 國內(nèi)掃路車發(fā)展方向17-19
• 1.3 本文的研究內(nèi)容19-20
• 第2章 除塵箱流場分析基礎(chǔ)理論與均勻設(shè)計(jì)法簡介20-38
• 2.1 除塵箱基本原理及其評(píng)價(jià)準(zhǔn)則20-23
• 2.1.1 掃路車結(jié)構(gòu)及除塵箱工作原理20-22
• 2.1.2 氣流分布評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)22-23
• 2.2 CFD數(shù)值求解模型的選擇23-29
• 2.2.1 湍流模型的選擇23-25
• 2.2.2 多相流模型的選擇25-28
• 2.2.3 多孔介質(zhì)理論28-29
• 2.3 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法及多元回歸分析29-36
• 2.3.1 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論29-32
• 2.3.2 多元線性回歸模型32-33
• 2.3.3 多元線性回歸的顯著性檢驗(yàn)33-35
• 2.3.4 最優(yōu)多元線性回歸模型35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-38
• 第3章 掃路車除塵箱氣固兩相流動(dòng)數(shù)值模擬38-58
• 3.1 物理模型的構(gòu)建39-40
• 3.2 除塵箱計(jì)算模型的建立40-43
• 3.2.1 基本假設(shè)及模型簡化40
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分40-41
• 3.2.3 網(wǎng)格無關(guān)性分析41-43
• 3.3 初始條件及邊界條件的設(shè)置43-45
• 3.3.1 氣流相邊界條件43-44
• 3.3.2 離散相邊界條件44-45
• 3.4 求解控制參數(shù)的選擇45
• 3.5 除塵箱氣固兩相流動(dòng)數(shù)值模擬結(jié)果及其分析45-57
• 3.5.1 氣流相流動(dòng)特性45-48
• 3.5.2 濾筒中心速度分布48-49
• 3.5.3 濾筒間隙氣流上升速度分布49-51
• 3.5.4 離散相顆粒運(yùn)動(dòng)特性51-53
• 3.5.5 顆粒滯留時(shí)間分析53-55
• 3.5.6 流量分配特性55-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第4章 基于均勻設(shè)計(jì)的除塵箱氣流分布優(yōu)化58-82
• 4.1 除塵箱氣流分布改進(jìn)方案的選擇58-59
• 4.2 除塵箱斜板導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)參數(shù)的均勻設(shè)計(jì)方法59-63
• 4.2.1 斜板導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)參數(shù)均勻設(shè)計(jì)指標(biāo)60
• 4.2.2 均勻設(shè)計(jì)因素及其水平的選取60-61
• 4.2.3 均勻設(shè)計(jì)表的確定61-62
• 4.2.4 斜板導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)參數(shù)均勻設(shè)計(jì)方案62-63
• 4.3 均勻設(shè)計(jì)結(jié)果與回歸分析63-71
• 4.3.1 回歸模型的建立63-66
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)單因子效應(yīng)分析66-68
• 4.3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果68-69
• 4.3.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)單因子效應(yīng)分析69-71
• 4.4 優(yōu)化方案氣固兩相數(shù)值模擬結(jié)果及其分析71-79
• 4.4.1 氣流相流動(dòng)特性71-72
• 4.4.2 濾筒中心速度分布72-74
• 4.4.3 濾筒間隙氣流上升速度分布74-76
• 4.4.4 顆粒滯留時(shí)間分析76-78
• 4.4.5 流量分配特性78-79
• 4.5 本章小結(jié)79-82
• 第5章 總結(jié)與展望82-84
• 5.1 總結(jié)82-83
• 5.2 展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-90
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果90-92
• 致謝92

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本文編號(hào)：861319