高壓水射流技術回收廢舊輪胎的方法是對傳統(tǒng)輪胎回收方法的良好補充,其高回收率、清潔無污染等優(yōu)點使這個新的回收方法擁有廣闊的應用前景。利用高壓水射流的高能量和沖擊力,將廢舊輪胎破碎成為膠粉,使其橡膠材料與鋼絲脫離而回收獲得鋼絲和精細膠粉�；厥盏玫降哪z粉根據(jù)其顆粒度的不同而用途不同,其回收價值也不同。通過改變射流的工作參數(shù)來影響所回收膠粉的顆粒度,以求獲得最精細膠粉。因此,論文研究了射流工作參數(shù)對回收膠粉顆粒度的影響,并據(jù)此確定最佳的工作參數(shù)。所做主要工作如下：1.在校外企業(yè)對米其林輪胎進行回收試驗,通過正交試驗的方式,采用不同的射流工作參數(shù)對廢舊輪胎進行破碎實驗,探索射流驅動壓力、噴嘴移速和靶距對回收膠粉顆粒度的影響,以獲得最佳射流工作參數(shù),并采用單因素實驗的方法來驗證正交實驗獲得的結果。最后對射流工作參數(shù)和回收膠粉的平均顆粒度進行回歸分析,得出膠粉顆粒度與射流驅動壓力、靶距、噴嘴移速的數(shù)學模型。2.對高壓水射流破碎廢舊輪胎的演化過程進行了模擬仿真,并對仿真的結果進行了分析,得出了水射流作用在橡膠材料上的變形過程和沖擊面的壓力變化規(guī)律。其次對橡膠材料的等效應變進行分析,得到了水射流破碎橡膠的機理。最后通過水射流對橡膠材料切深的仿真實驗,得到了射流工作參數(shù)對切深的影響規(guī)律。得出的模擬結果與實驗數(shù)據(jù)的分析結果一致,從而驗證了數(shù)值模擬的可行性。3.通過對幾種常見類型噴嘴的流場仿真,得到了噴嘴結構對射流流場特性的影響。對不同結構參數(shù)的錐直型噴嘴進行正交試驗,得到了各個參數(shù)對其噴嘴出口速度的影響主次。最后對錐直型噴嘴的結構參數(shù)進行了優(yōu)化,并通過仿真實驗驗證了優(yōu)化的可行性。
【學位單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：X705;O358
【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 高壓水射流技術概述
    1.2 高壓水射流技術的優(yōu)點及其應用范圍
    1.3 水射流技術國內外發(fā)展概況
        1.3.1 國外發(fā)展概況
        1.3.2 國內發(fā)展概況
    1.4 廢舊輪胎回收的現(xiàn)狀及意義
    1.5 論文研究的內容及意義
    1.6 本章小結
2 數(shù)值模擬理論基礎
    2.1 計算流體動力學概述
    2.2 Fluent簡介
    2.3 控制方程的離散方法
    2.4 SPH理論基礎
        2.4.1 SPH方法的數(shù)學思想
        2.4.2 SPH方法的基本方程
    2.5 SPH與FEM耦合算法原理
    2.6 本章小結
3 射流參數(shù)對回收膠粉顆粒度的影響研究
    3.1 膠粉的用途
    3.2 影響橡膠回收的參數(shù)的正交試驗
        3.2.1 實驗裝置介紹
        3.2.2 試驗方法
        3.2.3 正交試驗結果分析
    3.3 正交試驗結果的驗證
    3.4 射流參數(shù)與顆粒度的數(shù)學預測模型
    3.5 本章小結
4 純水射流侵蝕輪胎的數(shù)值模擬
    4.1 Ansys-Autodyn簡介
    4.2 水射流侵蝕輪胎的數(shù)值模擬
        4.2.1 數(shù)值模擬的步驟
        4.2.2 模擬結果分析
    4.3 水射流工作參數(shù)影響切深的仿真實驗
    4.4 本章小結
5 水射流噴嘴的仿真研究
    5.1 射流結構特征
    5.2 噴嘴分類
    5.3 圓柱形噴嘴內外流場仿真
        5.3.1 建立模型并劃分網格
        5.3.2 設定參數(shù)并求解
        5.3.3 求解結果分析
    5.4 圓錐形噴嘴流場的仿真
    5.5 錐直型噴嘴流場的仿真
    5.6 針對錐直型噴嘴的優(yōu)化
    5.7 本章小結
6 結論
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果

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本文編號：2860170