飼草揉碎機是由我國自主研制的介于粉碎機與鍘/切草機之間的新型飼草加工設(shè)備。飼草揉碎機工作時,農(nóng)作物秸稈等牧草物料從揉碎機的入料口進(jìn)入到揉碎室內(nèi),在高速旋轉(zhuǎn)錘片的打擊下,與下機殼內(nèi)壁的齒板發(fā)生揉搓和剪切而被揉碎成絲狀段后,經(jīng)導(dǎo)流板和拋送葉輪被拋出機外。目前飼草揉碎機工作時主要存在噪聲大的問題,不僅影響整機工作性能和使用壽命,同時影響到工作環(huán)境和操作人員的身心健康。因此,為了有效地控制噪聲,飼草揉碎機氣動噪聲的分析與優(yōu)化至關(guān)重要。本文以9R-40型飼草揉碎機為研究對象,首先采用雙向流固耦合方法與稠密離散相DDPM模型相結(jié)合對飼草揉碎機內(nèi)非定常氣流流場與散碎物料-氣流兩相耦合流場進(jìn)行數(shù)值計算,獲得氣流流場及兩相耦合流場的分布規(guī)律與脈動壓力數(shù)據(jù)。其次,在獲得揉碎機錘片轉(zhuǎn)子表面脈動壓力數(shù)據(jù)后運用聲比擬理論FW-H方程將靜壓波動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)錘片轉(zhuǎn)子偶極子聲源。為了考慮外殼對聲場的反射與散射作用,將旋轉(zhuǎn)錘片轉(zhuǎn)子偶極子聲源與外殼壁面作為聲學(xué)邊界條件采用間接邊界元法對方程進(jìn)行離散求解,從而對飼草揉碎機氣動噪聲進(jìn)行數(shù)值預(yù)測。第三,采用聲壓法對飼草揉碎機空載及負(fù)載工況下的氣動噪聲進(jìn)行實測與分析,并將負(fù)載時氣動...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究目的及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 飼草揉碎機相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 粉碎機振動噪聲研究現(xiàn)狀
        1.3.3 葉輪機械氣動噪聲研究現(xiàn)狀
        1.3.4 流固耦合方法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 基于DDPM模型的飼草揉碎機內(nèi)散碎物料-氣流耦合流場數(shù)值計算與分析
    2.1 飼草揉碎機流場模擬基本理論
        2.1.1 流體動力學(xué)控制方程簡介
        2.1.2 湍流模擬方法簡介
        2.1.3 DDPM模型簡介
        2.1.4 控制方程求解方法
        2.1.5 滑移網(wǎng)格模型
        2.1.6 流固耦合基本理論
    2.2 基于雙向流固耦合法的飼草揉碎機內(nèi)流場數(shù)值模擬與分析
        2.2.1 飼草揉碎機實體模型建立
        2.2.2 揉碎機內(nèi)流道模型建立
        2.2.3 揉碎機內(nèi)流道流體網(wǎng)格的劃分
        2.2.4 網(wǎng)格獨立性測試
        2.2.5 基于雙向流固耦合法的空載揉碎機內(nèi)氣流流場數(shù)值計算與分析
        2.2.6 基于雙向流固耦合法的負(fù)載氣固兩相流流場數(shù)值模擬
        2.2.7 流場數(shù)值計算結(jié)果與分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 飼草揉碎機氣動噪聲預(yù)測與分析
    3.1 飼草揉碎機氣動噪聲預(yù)測基本理論
        3.1.1 氣動噪聲分類
        3.1.2 揉碎機氣動噪聲預(yù)測方法
        3.1.3 聲學(xué)數(shù)學(xué)模型
        3.1.4 間接邊界元法
    3.2 聲學(xué)網(wǎng)格劃分與邊界條件
        3.2.1 聲學(xué)邊界元網(wǎng)格劃分
        3.2.2 接收場點網(wǎng)格的劃分
        3.2.3 聲學(xué)網(wǎng)格導(dǎo)入及聲學(xué)邊界條件設(shè)定
    3.3 飼草揉碎機空載氣動噪聲計算結(jié)果與分析
        3.3.1 空載時揉碎機六面體場點聲壓級云圖
        3.3.2 空載時揉碎機測量點聲壓級云圖
        3.3.3 空載時揉碎機測量點聲壓級頻譜分析
    3.4 飼草揉碎機負(fù)載氣動噪聲計算結(jié)果與分析
        3.4.1 負(fù)載時揉碎機六面體場點聲壓級云圖
        3.4.2 負(fù)載時揉碎機測量點聲壓級云圖
        3.4.3 負(fù)載時揉碎機測量點聲壓級頻譜分析
        3.4.4 聲模態(tài)計算與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 飼草揉碎機氣動噪聲試驗研究
    4.1 試驗儀器
    4.2 試驗條件
    4.3 測點位置選取
    4.4 試驗步驟
    4.5 試驗結(jié)果與分析
        4.5.1 飼草揉碎機負(fù)載與空載氣動噪聲對比分析
        4.5.2 負(fù)載時揉碎機氣動噪聲試驗與數(shù)值模擬對比分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 飼草揉碎機氣動噪聲多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計
    5.1 飼草揉碎機氣動噪聲優(yōu)化流程
    5.2 優(yōu)化平臺介紹
    5.3 優(yōu)化變量選取
    5.4 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)與約束條件
    5.5 試驗設(shè)計
        5.5.1 試驗設(shè)計方法
        5.5.2 抽取樣本點
    5.6 建立近似模型
        5.6.1 建立近似模型的方法
        5.6.2 近似模型建立流程
        5.6.3 近似模型精度驗證
    5.7 遺傳算法
    5.8 優(yōu)化結(jié)果與分析
        5.8.1 靈敏度分析
        5.8.2 優(yōu)化參數(shù)對優(yōu)化目標(biāo)的影響分析
        5.8.3 優(yōu)化結(jié)果與分析
    5.9 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
個人簡歷



本文編號：3766397