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搅拌釜双层桨叶的优化设计(2)

时间:2020-03-26 10:48来源:毕业论文
23 4.4.3 单层和双层搅拌器对流场的影响 25 4.4.4 桨叶离底高度L1和桨叶间距离L2不同对流场的影响 26 4.4.5 偏心距离L3不同对流场的影响 26 4.4.6 转速不同对流场

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    4.4.3 单层和双层搅拌器对流场的影响 25

    4.4.4 桨叶离底高度L1和桨叶间距离L2不同对流场的影响 26

    4.4.5 偏心距离L3不同对流场的影响 26

    4.4.6 转速不同对流场的影响 28

 4.5 优化结果 28

 4.6 搅拌功率的计算 29

5 搅拌釜的其他装置 31

 5.1 传动装置 31

    5.1.1 电机的选用 31

    5.1.2减速器的选用 31

    5.1.3 搅拌轴的设计 32

    5.1.4 机架的设计 34

 5.2 附件 35

    5.2.1 支座的设计 35

    5.2.2 接管的设计 36

总结..40

致谢..41

参考文献....42

1 绪论

1.1 研究背景及意义

本课题来源于企业委托的设计项目,这个项目是要设计一套全自动DMC复合材料的生产线。该生产线所生产的DMC复合材料主要用于生产窨井盖,DMC复合材料不仅有较高的强度、刚度、耐磨性和耐热性,而且成品稳定性好,制作简单,价格便宜,这对于生产窨井盖来说,具有较高的性价比。目前,企业现有的生产线并不是全自动化的,所以若是设计项目的效果理想,不仅会降低对环境的污染、改善人员的工作环境,还会提高劳动生产力、产品质量和生产效率。而使用了这种DMC复合材料生产的窨井盖,在满足原有条件的同时,也因其不可回收性能而具有防盗的功能。使得企业能够在扩大产能,为企业带来经济效益和发展空间的同时,对社会公共事业做出贡献。

搅拌釜是该生产线上的一部分,搅拌的物料是苯乙烯液体和聚苯乙烯粒子;本课题是对搅拌釜进行设计,并通过PIV粒子图像测速仪和CFD数值模拟的方式对双层桨叶进行研究,比较搅拌器在不同桨叶形式、叶片数、离底高度、桨叶间距、偏心距离和转速等情况下的搅拌釜内流场情况,希望能以较小的能耗得到最优的搅拌效果,实现对搅拌器的优化设计。

1.2 搅拌釜内固液两相搅拌体系的研究现状

1.2.1 国内外实验研究现状

1.2.2 国内外数值模拟研究现状

1.3 结构设计的研究现状

1.4 主要研究内容

设计搅拌釜,确定桨叶形式,对其进行优化设计,参考有关文献和资料,运用数值模拟的方法分析流场,研究桨叶形式、叶片数、离底高度、桨叶间距、偏心距离和转速等因素对搅拌效果的影响,即在其他条件都相同的情况下,逐一改变其中的某个变量,得到优化结果;并用PIV粒子图像测速仪实验对数值模拟进行验证,作为搅拌器优化的依据。  

方案如下:

A.设计搅拌釜,包括釜体、搅拌装置、传动装置和附件等。

B.优化桨叶,从实验和数值模拟两个方面来进行研究,若数值模拟与实验得到的流场情况基本一致,则验证了数值模拟的正确性;研究参数有桨叶形式、叶片数、离底高度、桨叶间距、偏心距离和转速等;其中实验是使用PIV粒子图像测速仪,根据激光下的粒子速度和轨迹,拍摄流场,通过计算得到流场的漩涡和速度大小等,由此可以判断并比较桨叶在某一特定位置和转速时的搅拌效果;而数值模拟是用Solidworks建模和Ansys进行数值模拟,分析比较不同桨叶情况下的搅拌釜内的流场,得到优化结果。 搅拌釜双层桨叶的优化设计(2):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_48969.html

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