一、耐磨气固两相流离心风机的理论研究与开发（论文文献综述）
张帅军[1]（2021）在《形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的制备与性能研究》文中提出冲蚀磨损是指材料表面遭受小而松散的流动颗粒冲击时,材料表面出现质量损失的一类磨损现象,其会降低设备的使用可靠性、缩短设备的工作寿命。据不完全统计,我国每年由于磨损造成的经济损失高达400亿元,而冲蚀磨损的占比就高达8%。冲蚀磨损不仅会造成材料磨损、能源消耗和经济损失等问题,在一些工况复杂并且对设备可靠性要求高的领域,它的危害甚至是致命的。由此可见,降低冲蚀磨损导致的危害是工程实际中亟待解决的重要课题。现阶段,为了克服冲蚀磨损问题,学者们开发出了材料改性、表面涂层、复合材料和改进设计等方案来提升材料的抗冲蚀性能。虽然上述方案已经广泛地应用于多种工业领域,但是冲蚀磨损在各领域造成的重大问题依然没有得到完美地解决。而从仿生学角度出发,进行仿生抗冲蚀研究,可以为冲蚀磨损问题提供新的解决方案。生物经历亿万年的进化,其体表生物特征早已进化出特定生存环境下的最优组合,研究生物体表的生物特征可以为制备抗冲蚀功能表面开辟出一条捷径。沙漠中风沙天气频发,生活在沙漠中的生物在长期的风沙冲蚀作用下,体表进化出了可以抵御风沙的生物特征,使沙漠生物具有优异的抗冲蚀性能,这些生物特征给材料抗冲蚀研究提供了新灵感、新借鉴。本文以生活在沙漠中的典型生物黑粗尾蝎（Parabuthus transvaalicus）和红柳（tamarisk）为生物模本,建立了形态-材料耦合仿生抗冲蚀模型;提出了大面积精确制备形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的方法,并测试了其基本性能;完成了形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面对冲蚀过程影响的数值模拟;进行了形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的冲蚀磨损试验,并揭示了形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的抗冲蚀机理。本文的主要研究内容如下:（1）形态-材料耦合仿生抗冲蚀模型的设计与优化。在课题组前期的研究基础上,对生活在沙漠中的典型动物黑粗尾蝎和典型植物红柳的抗冲蚀特性进行了深入地分析,建立了两种生物的形态-材料生物耦合抗冲蚀模型。结合耦合仿生学原理,提出了仿生模型的并行优化设计方案。根据工程实际需求,建立了一种新型的形态-材料耦合仿生抗冲蚀模型。同时,还进行了形态-材料耦合仿生抗冲蚀模型的尺寸参数设计。（2）形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的制备与基本性能测试。面对大面积、尺寸精确制备的需求,提出了形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的制备方法,该方法可以分为线切割工艺制备凹槽表面形态和电镀工艺制备凸包表面形态和异质材料两个阶段。同时,对制备出的形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面进行了镀层晶相、物相间结合力、表面形态尺寸、异质材料尺寸和镀层微观硬度与弹性模量等基本性能测试,结果表明,提出的方法可以实现形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的精确制备。（3）形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面冲蚀过程的数值模拟。对形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的冲蚀磨损过程进行了流体力学和瞬态动力学数值模拟,分析了仿生表面形态和异质材料对冲蚀磨损过程的影响。流体力学数值模拟结果表明,仿生表面形态可以改变流场分布和冲蚀粒子速度,但是单独的仿生表面形态只能在气-固两相流入射角度为20°、30°和40°时明显提升材料的抗冲蚀性能。瞬态动力学数值模拟结果表明,异质材料在不同冲蚀粒子入射角度时均可以提升材料的抗冲蚀性能,而且凸包部位异质材料的抗冲蚀性能提升效果优于平面和凹槽部位异质材料。（4）形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的冲蚀磨损试验与抗冲蚀机理分析。对制备完成的形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面进行抗冲蚀性能测试,试验结果表明,其具备良好的抗冲蚀性能,不同气-固两相流入射角度下,其对抗冲蚀性能的提升率不同,提升范围在28.88%-50.96%之间。冲蚀后表面微观形貌的分析结果表明,凹槽和凸包表面形态可以明显改变材料表面的材料损失形式,进而影响冲蚀磨损过程。同时,对形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面抗冲蚀机理进行了分析,在冲蚀粒子与材料表面接触前、接触瞬间和接触后三个阶段,其分别具有仿生表面形态改变冲蚀粒子运动状态、仿生表面形态改变冲蚀粒子入射角度、异质材料软质层降低用于表层材料冲蚀磨损能量和异质材料硬质层提升表层材料抵御局部压入或者刻划破裂性能的抗冲蚀机理。在冲蚀磨损的不同阶段,仿生表面形态和异质材料通过上述几种机理的协同作用,最终达到不同气-固两相流入射角度时均能提升材料抗冲蚀性能的效果。
白旭鹏[2]（2021）在《直升机桨叶冲蚀磨损特性研究》文中进行了进一步梳理由固体颗粒冲击引起的冲蚀磨损,会明显造成零部件的材料损失并降低其工作性能和使用寿命。本文针对航空领域在恶劣工况下执行特殊任务的直升机展开其桨叶冲蚀磨损的研究。在典型的沙尘工况下,直升机的主旋翼桨叶受到大量沙尘颗粒的冲击,引起的桨叶损伤明显影响到直升机的飞行性能。因此,深入研究直升机桨叶受沙尘颗粒冲蚀的机理和冲蚀区域,优选桨叶材料,增加桨叶的抗冲蚀能力对直升机自身飞行品质的提升具有重要意义。本文应用计算流体力学软件Ansys-Fluent进行了气固两相流下不同的颗粒冲击速度和入射角对三种常用直升机桨叶材料（Ti-4Al-1.5Mn,Mg-Li9-A3-Zn3,Al7075-T6）的冲蚀分析,得出三种材料的冲蚀率。结果表明Ti-4Al-1.5Mn桨叶比Al7075-T6和Mg-Li9-A3-Zn3桨叶具有更佳的抗冲蚀性。对比仿真数据,得出三种材料桨叶的冲蚀速率均随颗粒撞击速度的增加而明显增加,而小入射角冲击对三种材料桨叶的冲蚀率无明显改变。进而开展基于沙漠蝎子仿生层的桨叶冲蚀研究,得出具有V型仿生层的桨叶比具有VC型仿生层的桨叶表现出更好的抗冲蚀性。本文建立直升机实际桨叶全尺寸模型,运用Ansys-Fluent中的滑移网格模拟了旋转过程中的桨叶受颗粒冲蚀情况,对不同颗粒质量流量（0.5,1.0或1.5 kg/s）及不同颗粒直径（100μm,500μm和1000μm）条件下桨叶不同旋转速度（500,1000和2000 rpm）时受冲蚀情况进行了数值研究。得出桨叶受冲蚀严重区域主要发生在桨叶的前缘处,且桨叶冲蚀区域随着桨叶转速的增加而明显增加。随着颗粒质量流量的增加,桨叶的受蚀率显着增加,但随着桨叶转速的增加,最大受冲蚀率呈降低趋势;在相同桨叶转速下,随着颗粒直径的增加,桨叶受到的最大冲蚀率同样降低,这说明小直径的颗粒更容易冲击到直升机桨叶。搭建风沙颗粒冲击试验台,进行了上述三种材料包覆的桨叶颗粒冲蚀磨损实验研究,并计算出三种材料的平均受冲蚀速率,验证了钛合金材料桨叶的抗冲蚀性确实优于另外两种材料抗冲蚀性,且对三种材料桨叶表面受冲蚀磨损情况利用德国蔡司公司（ZEISS）的钨灯丝扫描电镜EVO18型进行宏微观形貌分析,得出三种材料在颗粒低速撞击时,材料表面有明显的粒子切割及犁沟划痕,而提升颗粒冲击速度后则材料主要受到挤压变形。三种材料均经历了磨粒磨损,剥落磨损及氧化磨损等冲蚀磨损过程,可得出直升机桨叶冲蚀磨损中多个冲蚀磨损机理同时存在。
熊宗钱[3]（2021）在《基于气固耦合的清扫车除尘系统设计与分析》文中提出道路清扫车是一种集成垃圾清扫、收集和运输功能于一体的专用车辆,具有工作效率高、二次扬尘少和节能环保等优点。除尘系统是道路清扫车的关键执行系统,其设计水平决定了清扫车的工作效率。以小型吸扫式清扫车的除尘系统为研究对象,采用计算流体力学（CFD）方法研究其清洁效率,提出吸嘴与风机结构的改进设计方案。本研究开展的主要工作如下:1)清扫机构的边界条件研究。基于小型吸扫式清扫车的工作环境,研究清扫机构工作对象的主要成分;基于尘粒起动、悬浮、沉降的运动机理,研究尘粒与气流间的作用规律。研究尘粒吸入并输送至集尘箱的运动学过程,在此基础上设定清扫机构的边界条件作为后续仿真分析的基础。2)吸嘴关键结构参数对清洁效率的影响分析。利用参数化建模和CFD方法,对原始吸嘴模型的内部流场进行数值模拟,评估连接处弧度角α、吸嘴高度H以及离地间隙δ等关键结构参数对压力场、速度场和速度矢量等性能指标的影响。结果显示:连接处弧度角α和吸嘴高度H对肩部负压、入口负压和入口平均速度有显着影响,选择合理结构参数可以减小肩部涡流区域、增加入口负压和速度;当离地间隙为δ=10mm时,吸嘴会获得理想的吸尘效果。3)风机叶轮结构参数对风机工作性能的影响分析。介绍气固两相流基本理论和基本控制方程,研究流量、压力、效率和转速等评价风机性能的主要参数。评估叶片线型、叶片结构、叶片长度和叶片数量等参数对风机内部压力场、速度场的影响;基于压力、流量和进出口速度等因素来评价风机工作性能。鉴于清扫车实际工作环境较为复杂,分析了不同转速对风机工作性能的影响。结果显示:改进后的叶轮结构与原始叶轮结构相比,风机出口流量增加了10.8%,出口速度增加了11.4%,风压增加了18.2%,风机结构的工作性能得到明显改善。4)清洁效率的试验测试。基于试制样机,验证数值模拟分析的可靠性。参照行业标准《QC/T 51-2006扫路车》开展场地试验。结果表明:改进后的样车的清扫性能达到了预期,符合设计要求。本研究中开展了小型清扫车除尘系统的设计、仿真、改进与测试等工作,能为清洁环卫车辆的设计开发提供较有力的参考价值。
赵宪冰[4]（2021）在《PET回收料气力输送机理及装置的研究》文中认为气力输送系统具有结构简单、设备布局灵活、自动化程度高等特点,被广泛应用在橡胶、煤矿、食品、建筑、农业、化工等各个领域。对于PET加工过程中产生的回收料采用气力输送的方式进行运输,该方法具有能量损耗小、输送效率高、无环境污染等优点。阐述了PET回收料气力输送的机理,明确了输送管道内的气固两相流的流型;分析了输送物料的特征,诸如:物料的形状和尺寸、物料颗粒的比表面积、物料的真实密度和堆积密度、物料的流动性、物料的黏附性和吸湿性等对气力输送的影响;根据物料颗粒的空气动力学特性,探讨了PET回收料在气流中的受力和运动情况,以及影响PET回收料被悬浮输送的条件;研究了影响气力输送的因素,如输送气流流速、固气比、输送气量等。提出了PET回收料气力输送工艺流程,设计了一套用于PET回收料输送的气力输送装置,采用旋转卸料器和文丘里物料加速器相结合的方式,为整个输送系统进行供料和输送物料加速,提高了输送能力;采用脉冲袋式除尘器作为气固分离装置,滤布使用褶皱式滤布增加过滤面积,既减小了除尘器的占地体积,又保证了分离气体达标排放。给出了气-固两相流的气相控制方程和颗粒的运动方程;探讨了离散相颗粒的曳力模型、气相湍流模型和输送弯管的磨损模型;对PET回收料气力输送的工况作出明确定义。根据不同的工况建立几何模型进行仿真模拟,得到不同弯径比弯管内的气相速度变化、湍流动能变化、管内压降变化、颗粒的运动状态和速度变化、弯管的磨损情况,对所得结果进行分析,得到弯管内湍流动能变化、弯管内压降变化、颗粒的运动状态和速度变化、弯管的磨损情况,确定了PET回收料气力输送的最佳弯径比和最佳气流流速。本课题研究成果可为同类物料的气力输送的研究设计提供依据。
温翔宇[5]（2020）在《高地隙变量配混施肥装置仿真优化与试验研究》文中认为田间管理作业是我国农业机械化生产的重要环节之一,目前我国在高杆作物田间管理环节装备缺乏、功能单一,传统的作业装备存在地隙较低,难以在作物生长的中后期进地作业,制约了田间管理水平的提升,成为全程机械化发展的短板之一。采用高地隙作业装置可有效解决上述问题,本文针对高杆作物中后期的追肥问题,设计了与高地隙底盘配套的精量配混施肥装置,该装置采用侧深施肥的策略,将氮磷钾三种肥料按需求实时配比后,排施至作物根系附近的土壤中,提高肥料利用率;为适配宽幅、高效的作业需求,同时避免肥箱过长造成高地隙底盘重心不稳,采用气力集排式施肥方案。本文对集排式施肥装置关键部件进行设计,通过理论分析、计算机仿真分析和试验研究等方法和手段,研究关键部件作业质量影响规律,最后集成关键部件对精量配混施肥装置进行整机试制。本文的研究内容主要包括以下几个方面:（1）颗粒肥料离散元仿真摩擦因数标定方法研究应用离散元法分析离散物料与农机执行机构的交互作用,可以取得试验研究无法得到的颗粒运动信息,目前对于颗粒物料的参数标定方法多多采用单一方法来标定多个接触参数,导致仿真与试验结果存在较大误差,针对上述问题,对分体圆筒法、倾斜法、抽板法和斜面法4种颗粒特性测试方法进行Plackett-Burman多因素显着性筛选试验,试验方差分析结果表明,不同的测试方法影响测量结果的显着因素与因素显着程度。根据分体圆简法、倾斜法和斜面法的方差分析结果,提出一种基于颗粒物料整体特性的摩擦因数标定方法,将仿真试验与真实试验相结合,依次标定出尿素颗粒与PVC材料间静摩擦因数为0.41,颗粒间静摩擦因数为0.36,颗粒间滚动摩擦因数为0.15。将所标定的摩擦因数采用无底圆筒法进行验证试验,休止角仿真试验结果为30.57o,真实试验结果为31.74o,相对误差为3.69%,不同含水率下的实际试验休止角与所标定摩擦因数下的仿真休止角相对误差均不大于4.59%,仿真试验结果与真实试验结果无显着差异,验证了所标定摩擦因数的准确性。（2）基于EDEM-Fluent耦合的颗粒肥料悬浮速度测定为提供气力施肥装置的设计参考依据,以大颗粒尿素、磷酸二铵和硫酸钾3种颗粒状化肥为试验对象,通过计算流体动力学和离散元法耦合的方法对物料悬浮速度进行数值模拟,采用Lagrangian模型进行气固两相流耦合仿真,试验结果表明,大颗粒尿素悬浮速度7.21-12.97m/s,磷酸二铵悬浮速度7.68-12.48m/s,硫酸钾悬浮速度11.09-18.15m/s。通过台架试验测定大颗粒尿素悬浮速度6.68-12.48m/s,磷酸二铵悬浮速度7.22-11.96m/s,硫酸钾悬浮速度9.46-17.81m/s,相对误差分别为5.3%、5.1%、7.2%。在颗粒肥料体积分数1%、3.5%、6%、8.5%时,分别测定肥料颗粒群的悬浮速度,结果表明,颗粒群悬浮速度随着体积分数的增加而减小,在不同的颗粒肥料体积分数下,仿真结果与试验结果比值近似为常数,其原因为颗粒球形度对悬浮速度的影响,标定得大颗粒尿素悬浮速度修正系数0.90,磷酸二铵悬浮速度修正系数0.96,硫酸钾悬浮速度修正系数0.84。基于流固耦合的颗粒悬浮速度仿真有较高的准确度,验证了基于EDEM-Fluent气固两相流耦合仿真测定物料悬浮速度方法的可行性。（3）基于离散元法的气力变量配比施肥装置设计为提高肥料利用率,设计变量配比施肥装置,实现氮磷钾3种肥料按需实时配比排施,基于离散元法,分析施肥管倾角对大颗粒尿素、磷酸二铵、硫酸钾输送能力的影响,仿真试验结果表明:施肥管倾角大于50o时,肥料在施肥管中的输送效率满足最大施肥量条件下排肥器的排肥速率,根据经典文丘里管设计方法对风送输肥管进行设计,通过计算流体动力学和离散元法耦合的方法,研究输送气速对施肥量误差的影响,试验发现随着输送气速的增加,排施在目标区域的肥料质量逐渐增加,实际总施肥量与目标总施肥量之间的误差逐渐减小,同时大颗粒尿素、磷酸二铵、硫酸钾的施肥误差均逐渐减小,但当输送气速大于30m/s时,硫酸钾施肥误差逐渐增大,并且总施肥量误差降低效果并不显着,因此,输送气速30m/s为最经济风速。对气力变量配比施肥装置进行样机试制,并进行田间验证试验,试验结果表明:单一肥料施肥量误差控制在5.33%以内,总施肥量误差不超过4.66%,3种肥料混合均匀度均大于94.4%。（4）颗粒肥料质量流量传感器的设计与试验基于静电感应原理,设计了固体颗粒肥料质量流量传感器,由于肥料颗粒与空气、排肥管管壁以及自身之间的摩擦、碰撞,使肥料颗粒携带了电荷,在肥料颗粒下落的过程中,环形电极被其感应出了微弱的等量异号电荷,最后由电流放大电路输出与之相对应的感应电流。以大颗粒尿素、过磷酸钙、氯化钾为研究对象,进行了感应电流与颗粒肥料质量流量的标定研究,并进行了三种肥料检测精度的试验,试验结果显示:三种肥料的平均测量误差分别为3.9%,5.1%,5.9%,误差的标准差分别为5.21,7.98,11.29。统计分析显示,三种肥料的测量误差符合正态分布,其数学期望分别为3.74%,4.93%,5.22%。本文研究的固体颗粒肥料质量流量传感器可以满足固体颗粒肥料质量流量实时检测的需求,并为变量施肥闭环控制的研究提供参考。（5）气力集排式配混施肥装置设计与试验为满足玉米生长中后期的追肥需求,设计一种与高地隙底盘配套使用的精量配混施肥机。采用气力集排式施肥方案,设计抛送式混肥器将变量配比施肥装置排出的氮磷钾3种肥料通过电机驱动叶片旋转进行混合,并输送至内部被设计成锥形结构的肥料分配器。通过计算机流体动力学和离散元耦合法对分配器排肥口倾角、分配器上端波纹管的结构和布置方式进行仿真试验,试验结果显示当排肥口倾角为45o时,其综合性能最优;肥料分配器上端需布置一段长度至少为570mm的垂直波纹管,从而避免了肥料颗粒流因压力差的作用而粘附在管壁上。2019年6月,对该机进行了田间检验,检验结果显示该机的施肥量误差为2%,总施肥量稳定性变异系数为2%,各行排肥量一致性变异系数为3%,施肥装置可满足高杆作物中耕时期的追肥需求。
纪云[6]（2019）在《喷浆物料长距离管道气力输送特性研究》文中研究表明随着我国煤矿岩巷工程施工技术的飞速发展,掘进光面爆破技术与锚喷支护相结合使巷道一次成型,斜井井筒施工月进尺可达到百米以上。然而,国内煤矿目前采用的喷浆工艺粉尘大、喷浆输送距离短、工作效率低,巷道支护严重制约煤矿的采掘速度。因此,本文提出喷浆物料长距离气力输送方法,采用理论分析、数值计算与试验结果相结合的研究思维,探究长距离管道气力输送喷浆物料的基础理论,为喷浆物料的自动上料、长距离输送提供理论基础与试验依据,同时为井下喷浆物料的输送方式提供了一种新方法,具有重要的社会价值及经济意义。基于牛顿运动定律和欧拉运动定律,在离散元软球模型基础上,建立物料颗粒-颗粒之间的非连续力-位移模型,获得颗粒碰撞过程中颗粒流之间的法向力、切向力及粘性力,获得球形颗粒及非球形颗粒在三维空间中的运动方程;在非解析面CFD-DEM耦合方法基础上,采用Ergun-Wen&Yu理论建立气流-颗粒之间的曳力模型,将空隙率增加到双流体模型连续性方程中,据此获得颗粒多相流的连续性方程;基于颗粒-壁面的碰撞理论及侵蚀磨损方程,指出颗粒流侵蚀磨损形式为切削磨损;通过对流体力学近壁层数处理方式的研究,提出Fluent近壁处理壁面函数法,并提出适用于非解析面CFD-DEM耦合方法近壁处理的NonEquilibrium Wall Function壁面处理方程。根据本研究的气流压力及物料特性,设计一套气力输送喷浆物料自动上料系统。借助正交试验设计方法,研究气流速度、颗粒粒径及给料量对气力输送喷浆物料自动上料系统物料拾取量的影响规律。结果表明,气流速度对物料拾取量影响最大,颗粒粒径和物料给料量影响较小。对于不同粒径的卵石颗粒,小颗粒所需的拾取速度较低,而大颗粒的拾取速度随着颗粒粒径的增大而减小。堆积在管道底部颗粒表面气流速度随着给料量的增加而增大,据此获得喷浆物料拾取量与给料量的函数关系。通过极差分析与方差分析,获得研究因素各水平对拾取量、水平管道压降及压力变送器压力的影响趋势,通过对压力变送器压力信号与物料拾取量归一化处理,获得流场压力信号与喷浆物料拾取量的函数关系。在文丘里管密相气力输送系统中,研究气流速度和含水量对物料输送特性和流场稳定性的影响,提出临界风速。提出流场压力的差异系数,用差异系数衡量流场稳定性并获得最佳气流速度。通过数值模拟与试验相结合,以气流压降及压降差异系数作为衡量指标,获得喷浆物料最佳输送水分含量。研究文丘里管进料口和管内气流流量对压降的影响,获得文丘里给料器和管道中压降在大于临界风速下周期性波动趋势。引入差异系数来描述流场的稳定性,获得临界风速下颗粒多相流流场的不稳定性,并通过对流场压力信号的功率谱密度分析获得气力输送系统各零部件对流场压力信号的影响规律。通过对颗粒拾取速度进行经验分析,根据多项研究成果对本试验所用卵石颗粒开展拾取速度研究。结果表明,气流速度作为拾取速度的函数能够很好地描述所有结果,并且相关性明显,实验关系式通过考虑颗粒直径和气流速度等多种影响参数来描述固体颗粒的拾取速度。对于管径为50 mm的水平气力输送管道,大颗粒表面的气流速度更大,因此有可能出现大颗粒拾取速度更低的情况。对水平管道颗粒拾取过程进行分析,发现存在最佳旋流数,在此旋流数作用下,物料的拾取率最大。通过视觉观察、质量称重、流场压降差异系数分析及流场压降峰均比四种不同方法衡量喷浆物料拾取速度,试验结果表明,视觉观察所获得颗粒拾取速度结果准确性最低,选取颗粒的质量损失率作为拾取速度的衡量指标准确度最高。通过对竖直管内旋流对颗粒流态的预测,对竖直管内轴流和旋流气流气固两相流的流型、压降和床层高度开展试验研究。结果表明,惯性及二次流对弯管处颗粒具有显着影响,竖直管内的颗粒在轴流场从弯管内壁向外壁移动,旋流数对固体质量流率和入口气流速度固定的竖直管内的颗粒流型影响显着。卵石颗粒存在临界粒径,当粒径大于临界粒径时,压降随粒径的增大而增大,颗粒尺寸对颗粒群的透气性和存气性影响较大,竖直管内气固两相流的流型变化较大。旋流有助于降低压降,但较大的旋流数会由于旋流衰减而导致压降增加。采用CFD-DEM四元耦合方法,研究提升角、气流速度和固体质量流率对提升弯管颗粒流型的影响,并借助正交设计方法对仿真方案进行设计,以减少仿真次数。结果表明,由于流体惯性和二次流作用,气流速度对提升弯管内的压降起着至关重要的作用,提升弯管肘部45°处压降比弯管进出口压降更大。通过对提升弯管流型的研究,发现弯管处形成的二次流对管内空隙率和颗粒浓度分布有较大的影响,颗粒在弯管出口附近向下游管道侧壁移动,颗粒浓度相差较大,但并不会影响弯管肘部的最大侵蚀区域。对于提升弯管,颗粒碰撞在横截面上均匀分布,侵蚀磨损区域呈椭圆形分布,且在出口附近弯管的外弯曲处发生碰撞,对应两个严重侵蚀区域。该论文有图115幅,表20个,参考文献198篇。
陈永安[7]（2018）在《焙烧车间炭颗粒气固耦合输送系统的研究》文中研究指明中小型炭电极企业生产中,在预焙阳极车间清理焙烧炉内填充料时,存在着工人劳动强度大、工作环境差、清理效率低的现象。为了减轻工人的劳动强度,改善工作环境,提高清理效率,本论文对负压式气力输送系统进行了研究,并将它应用于预焙阳极车间的生产。本文研究工作内容及成果主要包括以下几个方面:（1）论文首先对气力输送系统的组成和类型进行了研究说明,分析了各种系统类型的特点。然后以焦作市某炭电极厂的预焙阳极焙烧车间为基础,根据现场情况,设计了一套适用于预焙阳极焙烧车间的负压气力输送系统,并对系统的主要组成装置进行了分析和确定。（2）根据已知条件,对负压气力输送系统进行了理论计算,确定了系统运行的相关参数,包括输料管的吸嘴内管径、煅后焦颗粒的悬浮速度、系统运行所需风量、系统的压力损失和气源机械所需功率。（3）为了更好的了解煅后焦颗粒在输料管中的运动情况,对煅后焦颗粒在输料管中的气固两相运动进行了仿真模拟,得到了气固两相在输料管中的速度大小和浓度分布情况。然后分别研究了不同入口气体速度、不同物料粒径下对物料输送的影响,发现在输料管管径保持不变时,物料运动速度随着入口气体速度的增大而增大,随着物料粒径的增大而减小。（4）最后,在系统进行安装调试后,对系统运行中出现的堵塞问题和物料吸取不彻底的问题进行了分析,并提出了相应的解决方案,从而保证了物料的高效运输。
李玢玢[8]（2017）在《湿式除尘洗气机的流场分析及其磨损和喷雾性能研究》文中认为随着矿山机械化程度的不断提高,粉尘的粒径也在不断降低。在粉尘所带来的危害中最受所有关注的:一是对矿山职工的健康带来严重危害,尘肺病已经是我国危害最严重的职业病;二是空气中煤尘积累到一定程度便很容易发生爆炸。由于矿山井下一般都含有丰富的水源,并且湿式除尘器对于去除粒径小于5μm的粉尘颗粒有很好的效果,所以湿式除尘器在矿山井下应用比较普遍。湿式除尘器是一种高效的除尘设备,虽说其结构相比较于别的除尘设备比较简单,但是其内部流场结构还是很复杂。而现在新型湿式除尘器的开发大多都是基于研究者的设计经验以及一些理论开发出来的,这样设计出来的产品很多会出现除尘器内部流场分布不均匀不均衡以及二次流、旋涡等现象。本文就采用Fluent数值模拟软件对由北京某科学研究总院和北京某机械制造有限公司共同研制的专利产品:除尘洗气机内流场进行研究,提供洗气机内部气流运动的全部信息,进而对影响洗气机运行性能的因素进行全面系统的研究。由于叶轮装置是洗气机中最重要的部分,而洗气机是在含尘空气的环境下工作的,装置的磨损是不可避免的。在分析完洗气机的内流场的基础上,对洗气机的磨损进行研究分析,找出其最易磨损的位置,为其抗磨损的研究提供依据。在通过对除尘洗气机的结构组成和工作原理进行分析研究后,发现洗气机最核心的部件就是叶轮装置,在叶轮区域完成了通风及净化空气的过程,它的内流场的分布情况则直接影响洗气机整体的除尘效率。对于流场的分析研究基于由简单到复杂的方法,利用Fluent软件先后对气相流、气-固两相流及气-液-固三相流这样的顺序进行分析研究,全面分析研究了洗气机内流场,着重分析叶轮区域,结果表明洗气机内流场分布比较复杂尤其是叶轮区域,在叶轮进口处存在二次流及回流现象,在出口处与箱体之间存在比较严重的涡流及回流区域,然后通过比较加入喷淋后与未喷淋前的粉尘颗粒的运动轨迹图。最后通过在排风口统计不同粒径的粉尘颗粒在喷淋后的逃逸个数来计算出净化效率,比较这些数据可以明显看到其除尘效果不错。然后选取Fluent中适当的磨损模型对洗气机的磨损进行研究,尤其是叶轮区域。在分析完不同粒径的粉尘颗粒在叶片流道的运动轨迹后,选取5μm、10μm以及15μm三种有代表性粒径的粉尘颗粒来研究其对洗气机冲蚀磨损进行研究,然后在根据洗气机的实际运行情况选取粒径为100μm的水雾液滴研究磨损情况。根据模拟结果对提高洗气机的抗磨损提供依据,并对易磨损区域提供适当地抗磨损措施。在前面对湿式除尘机理进行分析后知道与除尘效果有直接关系是喷嘴喷雾,喷雾速度、喷嘴发射角度、喷雾方式以及喷嘴所处的位置。根据除尘系统的进风处到洗气机叶轮进口截面之间建立三维几何模型。对于喷雾速度以及喷射角度利用数学方法对喷嘴喷出的水雾液滴运行轨迹进行数学推导后,再综合考虑箱体壁面的限制的影响,得到模拟数据。首先比较未喷淋及顺向喷淋及逆向喷淋出口截面的速度变化情况并结合具体的理论分析后,得到将原有喷淋装置提高一定距离并采用逆向喷淋效果较好。又由于考虑到喷嘴喷出的水雾液柱的最佳除尘区域,对在不同位置的逆向喷淋后出口截面的速度变化进行对比分析后选取最佳位置。本文通过利用Fluent软件,并与理论创新性的结合研究分析后发现,除尘洗气机体积小、结构简单、除尘效率高,不存在堵塞现象等优点。对于洗气机的推广应用以及优化设计并提高其抗磨损措施延长其使用寿命的研究提出了指导方向,对于其内流场及多相流理论的完善起到积极意义。而洗气机其独特的叶轮结构不仅效率高、节省空间,其相比通风机的叶轮磨损完全避免了叶片吸力面前缘的磨损,这对叶轮机械的研究发展提供一定的依据。
杨志刚[9]（2015）在《环保除尘风机叶轮磨损分析及改造研究》文中研究表明离心风机在钢铁行业中被普遍用于含尘气体的输送和排放,是控制空气污染物排放的重要核心设备,长期在环境恶劣的工况条件下使用,固体颗粒在运动中与叶轮不可避免地发生摩擦、碰撞、反弹、磨损及沉积问题,从而影响风机的动平衡且危及其可靠性和使用寿命。本文在研究大量文献的基础上,总结了风机叶轮磨损问题的研究现状,分析了风机叶轮的磨损机理,阐述了叶片磨损的影响因素和风机叶轮的防护方法。分析了离心风机的失效特点和失效机理,研究了离心风机内部气固两相流的理论基础,包括流体力学基本方程和叶片磨损机理;研究了离心风机的防磨措施。介绍了烧结除尘风机,探讨了磨损率与寿命,分析了影响风机磨损的主要因素,提出了风机防磨措施。研究了烧结除尘风机的叶片改造,分析了叶轮振动的原因,提出了叶轮改造措施,包括控制负压、选择合适的叶片类型、合适的耐磨材料以及合适的转速;对叶轮改型进行了理论计算,并对使用效果进行了分析。
朱先俊[10]（2012）在《含尘离心风机叶片磨损机理与减磨途径的研究》文中指出气固两相流离心风机广泛应用于气力输送、煤粉燃烧、环保除尘、航空、航天等各种工况。当含有固体颗粒的气体作为工作介质通过叶轮时,固体颗粒在运动中不可避免地与叶轮发生碰撞、摩擦、反弹、磨损及沉积等问题,从而影响叶轮的动平衡且危及其可靠性和使用寿命。同时气流中的颗粒会与风机叶片表面发生碰撞产生冲蚀,导致叶片磨损失效。根据我国风机行业协会统计,输送气固两相混合物的风机约占年产量40%,因此研究气固两相流风机磨损问题具有重要的应用价值和现实意义。论文首先阐述了气固两相流离心风机叶片磨损机理,然后介绍了目前国内外在离心风机被动防磨和主动防磨方面的相关研究进展和最新研究方法。本文利用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、涂镀层测厚仪等分析检测手段,通过磨损模拟试验和耐磨性能对比试验,系统研究了含尘离心风机的结构设计、叶片材料选择、微弧氧化工艺优化对叶片磨损行为和叶轮使用寿命的影响,探讨了含尘离心风机叶片的磨损机理与减磨途径,获得了以下具有创新性的研究结果：（1）通过对离心风机结构的综合创新设计,在叶轮高速旋转时产生气体旋流场,通过这个气体旋流场完成能量传递,使大部分的流体不经过叶轮,达到减少能量损失以及固体颗粒对叶轮的碰撞、摩擦、磨损,提高叶轮寿命的目的。试验结果表明新型离心风机叶片上试样的耐磨性约为传统风机的4倍。（2）通过优选匹配合适的叶片材料和简单的热处理工艺替代现常用的低碳结构钢,以实现提高性能、减少磨损或降低成本的目的。试验结果表明可采用经淬火+回火处理的40Cr钢和45钢来替代现在叶片材料常用的Q235（A3钢）和Q345（16Mn钢）,可增加叶片的耐磨性,提高叶轮使用寿命。（3）以4A01型铝合金为研究对象,通过微弧氧化工艺在铝合金叶片上形成一层致密均匀的陶瓷层,达到提高叶片耐磨、耐蚀性,延长叶轮使用寿命的目的。研究了不同浓度的电解液对起弧电压、陶瓷膜厚度、表面形貌、相组成、耐磨性能的影响,试验结果表明：电解液为主成膜剂]Na2SiO3+添加剂KOH+性能改善剂H3B03+稳定剂甘油,且Na2SiO3浓度为12g/L左右时,陶瓷膜的耐磨性最好。研究了电压、电流密度对陶瓷膜层厚度、表面形貌、相组成、耐磨性能的影响,试验结果表明：正向电压在450V左右,正向电流密度在12A/dm2左右时,陶瓷膜的耐磨性最好。
二、耐磨气固两相流离心风机的理论研究与开发（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、耐磨气固两相流离心风机的理论研究与开发（论文提纲范文）
（1）形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 经典冲蚀磨损理论 |
| 1.2.1 塑性材料的冲蚀磨损理论 |
| 1.2.2 脆性材料冲蚀磨损理论 |
| 1.2.3 二次冲蚀磨损理论 |
| 1.3 冲蚀磨损的主要影响因素 |
| 1.3.1 冲蚀粒子属性 |
| 1.3.2 材料属性 |
| 1.4 冲蚀磨损的研究进展 |
| 1.4.1 材料改性 |
| 1.4.2 表面涂层 |
| 1.4.3 复合材料 |
| 1.4.4 改进设计 |
| 1.5 仿生抗冲蚀的研究现状 |
| 1.6 本文的研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 概述 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第2章 形态-材料耦合仿生抗冲蚀模型的设计与优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 典型沙漠生物的抗冲蚀特性 |
| 2.2.1 典型沙漠生物体表具有抗冲蚀特性的生物特征 |
| 2.2.2 典型沙漠生物的不同生物特征的抗冲蚀机理 |
| 2.2.3 典型沙漠生物的生物耦合抗冲蚀模型 |
| 2.3 形态-材料耦合仿生抗冲蚀模型 |
| 2.3.1 形态-材料耦合仿生抗冲蚀模型的建模方案 |
| 2.3.2 表面形态的优化设计 |
| 2.3.3 异质材料的优化设计 |
| 2.3.4 形态-材料耦合仿生抗冲蚀模型的尺寸参数设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面制备的总体思路 |
| 3.3 线切割工艺制备凹槽表面形态 |
| 3.4 脉冲电镀工艺制备凸包表面形态和异质材料 |
| 3.4.1 脉冲电镀工艺 |
| 3.4.2 电镀液体系与工艺 |
| 3.4.3 脉冲电镀工艺制备凸包表面形态 |
| 3.4.4 脉冲电镀工艺制备异质材料 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的基本性能测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面镀层晶相分析 |
| 4.3 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面物相间结合力分析 |
| 4.4 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的表面形态分析 |
| 4.5 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面异质材料分析 |
| 4.6 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面微观硬度与弹性模量分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面冲蚀过程的数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 仿生表面形态对冲蚀磨损过程影响的数值模拟 |
| 5.2.1 FLUENT有限元模型建立 |
| 5.2.2 仿生表面形态对冲蚀磨损过程影响的数值模拟 |
| 5.3 异质材料对冲蚀磨损过程影响的数值模拟 |
| 5.3.1 EXPLICIT DYNAMICS有限元模型建立 |
| 5.3.2 异质材料对冲蚀磨损过程影响的数值模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的冲蚀磨损试验与抗冲蚀机理分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的冲蚀磨损试验 |
| 6.2.1 冲蚀磨损试验设备与仪器 |
| 6.2.2 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面冲蚀磨损试验 |
| 6.2.3 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面冲蚀磨损结果分析 |
| 6.3 形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的抗冲蚀机理 |
| 6.3.1 冲蚀粒子与材料表面接触前 |
| 6.3.2 冲蚀粒子与材料表面接触瞬间 |
| 6.3.3 冲蚀粒子与材料表面接触后 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参与科研项目情况 |
| 致谢 |
（2）直升机桨叶冲蚀磨损特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 直升机桨叶冲蚀磨损数值模拟方法 |
| 2.1 冲蚀模拟数值求解 |
| 2.1.1 湍流模型控制方程 |
| 2.1.2 离散相(DPM)模型 |
| 2.2 冲蚀理论及模型 |
| 2.2.1 塑性冲蚀理论 |
| 2.2.2 脆性冲蚀理论 |
| 2.2.3 General冲蚀模型 |
| 2.3 直升机桨叶翼型参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 直升机桨叶冲蚀磨损数值模拟分析 |
| 3.1 翼型建模及Ansys-Fluent参数设置 |
| 3.1.1 翼型建模 |
| 3.1.2 计算域网格划分 |
| 3.1.3 Ansys-Fluent参数设置 |
| 3.2 颗粒冲击速度及角度对不同材料桨叶冲蚀的影响 |
| 3.2.1 颗粒冲击速度对不同材料桨叶冲蚀的影响 |
| 3.2.2 颗粒入射角度对不同材料桨叶冲蚀的影响 |
| 3.3 带有仿生防护层的桨叶抗冲蚀研究 |
| 3.3.1 仿生防护层研究背景 |
| 3.3.2 带有仿生层的桨叶抗冲蚀分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 直升机桨叶冲蚀区域分析 |
| 4.1 直升机桨叶建模及参数设置 |
| 4.1.1 直升机桨叶建模 |
| 4.1.2 多场域网格划分 |
| 4.1.3 参数设置 |
| 4.2 不同条件下直升机桨叶的冲蚀区域分析 |
| 4.2.1 不同颗粒质量流量对直升机冲蚀区域的影响 |
| 4.2.2 不同颗粒直径对直升机冲蚀区域的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 桨叶冲蚀试验分析 |
| 5.1 冲蚀试验设备及仪器 |
| 5.1.1 冲蚀试验系统 |
| 5.1.2 称量仪器 |
| 5.2 试验材料 |
| 5.2.1 冲蚀样件材料 |
| 5.2.2 冲蚀颗粒 |
| 5.3 冲蚀试验过程 |
| 5.3.1 试验条件的确定 |
| 5.3.2 具体试验步骤 |
| 5.4 冲蚀率的确定 |
| 5.5 桨叶冲蚀磨损机理分析 |
| 5.5.1 桨叶材料宏观冲蚀磨损 |
| 5.5.2 桨叶材料微观冲蚀损伤 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于气固耦合的清扫车除尘系统设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外清扫车发展现状 |
| 1.3 国内外清扫车关键技术研究现状 |
| 1.3.1 国外清扫车关键技术发展现状 |
| 1.3.2 国内清扫车关键技术发展现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 小型吸扫式清扫车工作原理及工作对象研究 |
| 2.1 小型吸扫式清扫车总体结构 |
| 2.2 小型吸扫式清扫车工作原理 |
| 2.3 清扫车作业对象特性分析 |
| 2.3.1 空气的流动特性分析 |
| 2.3.2 尘粒特性 |
| 2.4 尘粒的起动机理分析 |
| 2.4.1 尘粒的受力分析 |
| 2.4.2 尘粒起动机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 吸尘系统结构改进及仿真分析 |
| 3.1 计算流体力学概述 |
| 3.2 吸尘系统参数化建模 |
| 3.2.1 吸尘系统的改进原则 |
| 3.2.2 吸嘴结构参数化设计 |
| 3.3 吸嘴结构的模拟流场仿真 |
| 3.3.1 建立吸嘴三维模型 |
| 3.3.2 划分网格 |
| 3.3.3 设定边界条件 |
| 3.4 吸嘴模型仿真结果分析 |
| 3.5 吸嘴结构参数的改进 |
| 3.6 吸嘴结构参数改进后仿真结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 风机系统结构改进及仿真分析 |
| 4.1 气固两相流基本理论与研究方法 |
| 4.1.1 气固两相流基本理论 |
| 4.1.2 气固两相流研究方法 |
| 4.1.3 基本控制方程的建立 |
| 4.2 风机基本理论与主要性能参数 |
| 4.2.1 风机的基本结构 |
| 4.2.2 评价风机性能的主要参数 |
| 4.3 风机结构的模拟流场仿真分析 |
| 4.3.1 建立风机物理模型 |
| 4.3.2 网格划分 |
| 4.3.3 设定边界条件 |
| 4.3.4 计算方法及假定条件 |
| 4.3.5 风机内部流场特性分析 |
| 4.4 风机叶轮的改进设计及仿真分析 |
| 4.4.1 叶片线型对风机内部流场影响分析 |
| 4.4.2 叶片结构对风机内部流场影响分析 |
| 4.4.3 叶片数量对风机内部流场影响分析 |
| 4.4.4 叶片长度对风机内部流场影响分析 |
| 4.5 转速对风机内部流场影响分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 清扫车性能测试 |
| 5.1 清扫性能评价指标 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.2.1 试验准备 |
| 5.2.2 试验目的 |
| 5.2.3 试验方法及流程 |
| 5.3 小型吸扫式清扫车试验 |
| 5.4 样车试验测得的清扫车性能参数 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 论文结论 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
（4）PET回收料气力输送机理及装置的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 气力输送简介 |
| 1.2 课题研究的背景及意义 |
| 2 气力输送技术分析 |
| 2.1 气力输送研究国内外现状 |
| 2.2 气力输送系统的工业应用 |
| 2.3 气力输送系统分类 |
| 2.3.1 按管道内压强 |
| 2.3.2 按管道中气-固两相流的流动状态 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 PET回收料的气力输送机理研究 |
| 3.1 输送管道中气固两相流的基本流型 |
| 3.2 输送物料自身的特征 |
| 3.2.1 物料的形状与尺寸 |
| 3.2.2 物料颗粒的比表面积 |
| 3.2.3 物料颗粒的真实密度和堆积密度 |
| 3.2.4 物料的流动性 |
| 3.2.5 物料的黏附性和吸湿性 |
| 3.3 PET回收料的空气动力学特性 |
| 3.3.1 气流作用在物料颗粒上的力 |
| 3.3.2 沉降速度 |
| 3.3.3 悬浮速度 |
| 3.4 气力输送主要参数 |
| 3.4.1 输送气流流速 |
| 3.4.2 固气比 |
| 3.4.3 输送气流流量 |
| 3.4.4 输送气流流量对固气比的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 PET回收料气力输送装置设计 |
| 4.1 PET回收料气力输送工艺流程 |
| 4.2 装置主要部件设计与选择 |
| 4.2.1 风机的选择 |
| 4.2.2 旋转卸料器 |
| 4.2.3 物料加速装置 |
| 4.2.4 输送管道的设计 |
| 4.2.5 除尘器设计 |
| 4.2.6 接料斗的设计 |
| 4.2.7 储料仓的设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 输送过程数值模拟及分析 |
| 5.1 两相流模型 |
| 5.1.1 气相控制方程 |
| 5.1.2 颗粒运动方程 |
| 5.2 离散相下的曳力模型 |
| 5.2.1 Ergun和Wen&Yu曳力模型 |
| 5.2.2 Di Felice曳力模型 |
| 5.3 湍流模型 |
| 5.4 输送管道磨损模型 |
| 5.5 PET输送工况及几何模型建立 |
| 5.5.1 PET回收料气力输送工况 |
| 5.5.2 几何模型和控制条件 |
| 5.6 弯管数值模拟及结果分析 |
| 5.6.1 弯径比对两相流和弯管的影响 |
| 5.6.2 输送速度对两相流和弯管的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（5）高地隙变量配混施肥装置仿真优化与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 中耕追肥机械的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容与方法 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 颗粒肥料离散元仿真摩擦因数标定方法研究 |
| 2.1 颗粒肥料与施肥管物性参数 |
| 2.2 颗粒肥料休止角测定方法 |
| 2.3 基于EDEM软件颗粒肥料Plackett-Burman多因素显着性筛选试验 |
| 2.3.1 建立仿真模型 |
| 2.3.2 Plackett-Burman多因素显着性筛选试验设计 |
| 2.4 肥料颗粒摩擦因数标定 |
| 2.4.1 尿素颗粒与PVC间静摩擦因数标定 |
| 2.4.2 尿素颗粒间静摩擦因数标定 |
| 2.4.3 颗粒间滚动摩擦因数标定 |
| 2.4.4 颗粒与PVC材料间滚动摩擦因数标定 |
| 2.4.5 不同含水率下标定结果验证试验 |
| 2.5 磷酸二铵和硫酸钾摩擦因数标定 |
| 2.5.1 磷酸二铵摩擦因数标定 |
| 2.5.2 硫酸钾摩擦因数标定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于EDEM-Fluent耦合的颗粒肥料悬浮速度测定试验 |
| 3.1 试验材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 肥料颗粒悬浮速度理论计算与数值模拟 |
| 3.2.1 理论计算 |
| 3.2.2 数值模拟 |
| 3.3 肥料颗粒悬浮速度测定试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于离散元法的气力变量配比施肥装置仿真优化与试验 |
| 4.1 气力变量配比施肥装置结构与工作原理 |
| 4.2 关键部件结构设计 |
| 4.2.1 肥箱容积的确定 |
| 4.2.2 风送输肥管设计 |
| 4.3 基于EDEM软件的肥料混合仿真试验 |
| 4.3.1 试验材料物性参数 |
| 4.3.2 试验模型建立 |
| 4.3.3 仿真试验及结果分析 |
| 4.4 基于EDEM-Fluent耦合的气力施肥仿真试验 |
| 4.4.1 仿真模型建立 |
| 4.4.2 不同输送气速仿真试验结果 |
| 4.5 排肥器标定与田间试验 |
| 4.5.1 肥料在不同排肥轴转速下的排肥量测定 |
| 4.5.2 田间试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 颗粒肥料质量流量传感器的设计与试验 |
| 5.1 颗粒肥料质量流量传感器的设计 |
| 5.2 颗粒肥料质量流量与对应的感应电流值标定 |
| 5.2.1 搭建排肥试验台 |
| 5.2.2 标定试验 |
| 5.3 试验及结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 气力集排式配混施肥装置设计与试验 |
| 6.1 气力集排式配混施肥装置结构与工作原理 |
| 6.2 肥料分配器的设计 |
| 6.2.1 肥料分配器结构及工作原理 |
| 6.2.2 肥料分配器结构参数 |
| 6.2.3 肥料分配器气固耦合仿真 |
| 6.2.3.1 肥料分配器排肥口倾角耦合仿真结果 |
| 6.2.3.2 90o弯曲施肥管中颗粒运动规律 |
| 6.3 抛送式混肥器的设计 |
| 6.3.1 抛送式混肥器结构参数 |
| 6.3.2 抛送式混肥器颗粒运动仿真 |
| 6.3.3 抛送式混肥器流场仿真 |
| 6.4 田间试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 导师及作者简介 |
| 1. 导师简介 |
| 2. 作者简介 |
| 致谢 |
（6）喷浆物料长距离管道气力输送特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 喷浆物料长距离气力输送概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究中存在的问题 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 2 喷浆物料长距离气力输送理论研究 |
| 2.1 物料颗粒碰撞力学特性 |
| 2.2 颗粒多相流控制方程 |
| 2.3 颗粒-壁面接触模型及磨损分析 |
| 2.4 边界和初始条件 |
| 2.5 长距离气力输送流场压降 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 气力输送喷浆物料自动上料特性研究 |
| 3.1 喷浆物料自动上料系统的选择 |
| 3.2 实验物料及装置 |
| 3.3 试验结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 文丘里给料器输送特性研究 |
| 4.1 长距离气力输送系统设计 |
| 4.2 喷浆物料最经济风速研究 |
| 4.3 喷浆物料最经济输送压力研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 旋流气流对喷浆物料拾取速度及噎塞速度研究 |
| 5.1 拾取速度与噎塞速度 |
| 5.2 喷浆物料拾取速度研究 |
| 5.3 喷浆物料噎塞速度研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 提升弯管内喷浆物料与壁面互作用研究 |
| 6.1 提升弯管颗粒多相流流型 |
| 6.2 提升弯管管道壁面侵蚀磨损研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）焙烧车间炭颗粒气固耦合输送系统的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 气力输送国内外研究现状 |
| 1.2.1 气力输送国外研究现状 |
| 1.2.2 气力输送国内研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 气力输送系统的设计与主要装置选择 |
| 2.1 气力输送特点及分类 |
| 2.1.1 按气力输送装置类型分类 |
| 2.1.2 按物料在管道中的流动状态分类 |
| 2.2 系统设计的原始条件及设计要求 |
| 2.2.1 系统设计原始条件 |
| 2.2.2 系统设计要求 |
| 2.3 气力输送系统的设计 |
| 2.3.1 系统的工作原理 |
| 2.3.2 系统的设计依据 |
| 2.4 气力输送系统主要装置的选择 |
| 2.4.1 供料装置的选择 |
| 2.4.2 输料管的选择 |
| 2.4.3 分离装置的选择 |
| 2.4.4 净化装置的选择 |
| 2.4.5 气源装置的选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 气固两相流的理论基础与气力输送系统计算 |
| 3.1 流体的基本概念 |
| 3.1.1 静压、动压和总压 |
| 3.1.2 黏性 |
| 3.1.3 流量 |
| 3.2 流体流动的控制方程 |
| 3.2.1 质量守恒方程 |
| 3.2.2 动量守恒方程 |
| 3.2.3 能量守恒方程 |
| 3.3 物料的特性 |
| 3.3.1 粒径 |
| 3.3.2 物料密度 |
| 3.4 气力输送的压损特性 |
| 3.5 气力输送系统的主要参数计算 |
| 3.6 系统的压力损失计算 |
| 3.6.1 气固两相流的压力损失 |
| 3.6.2 局部压力损失 |
| 3.6.3 尾气净化压力损失 |
| 3.7 气源机械的确定 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 输料管物料运动的仿真模拟 |
| 4.1 多相流模型 |
| 4.2 系统初始参数设置与几何模型的确定 |
| 4.3 边界条件的确定 |
| 4.4 求解器设置 |
| 4.5 模拟结果与分析 |
| 4.5.1 气相和固相的浓度分布 |
| 4.5.2 气相和固相的速度分布 |
| 4.6 入口气体速度对轴线静压和固相速度的影响 |
| 4.7 固相颗粒粒径对管道内的轴线静压和固相速度的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 气力输送系统安装调试及故障分析 |
| 5.1 吸送式气力输送系统的安装调试 |
| 5.2 气力输送系统的风量调节控制 |
| 5.3 系统运行问题分析及解决方案 |
| 5.3.1 堵塞 |
| 5.3.2 物料清理不彻底 |
| 5.4 系统运行效果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（8）湿式除尘洗气机的流场分析及其磨损和喷雾性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 粉尘治理的研究现状 |
| 1.1.1 粉尘的产生及其危害 |
| 1.1.2 粉尘治理现状 |
| 1.1.2.1 防尘措施 |
| 1.1.2.2 治尘措施 |
| 1.1.3 国内外粉尘排放标准及相关规定 |
| 1.2 矿山除尘设备的发展现状 |
| 1.3 湿式除尘器 |
| 1.3.1 湿式除尘器的发展历程 |
| 1.3.2 湿式除尘器的结构与工作原理 |
| 1.3.3 几种典型的湿式除尘器 |
| 1.3.4 湿式除尘器的关键技术与研发趋势 |
| 1.3.4.1 关键技术 |
| 1.3.4.2 发展趋势 |
| 1.4 课题研究目的、意义及主要内容 |
| 1.4.1 研究目的及意义 |
| 1.4.2 研究内容与方法 |
| 第2章 除尘洗气机的数值模拟理论分析 |
| 2.1 CFD在除尘领域的应用 |
| 2.2 数值模拟计算方法 |
| 2.2.1 基本控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 求解器的选择 |
| 2.2.4 离散化方法的选择 |
| 2.2.5 流场数值求解方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 除尘洗气机流场的数值分析 |
| 3.1 除尘洗气机建模与网格划分 |
| 3.1.1 除尘洗气机 |
| 3.1.2 三维模型 |
| 3.1.3 内流场模型 |
| 3.1.4 内流场模型的网格划分 |
| 3.2 边界条件的设定 |
| 3.3 气相流分析 |
| 3.3.1 叶轮部分气相流分析 |
| 3.3.2 洗气机筒体部分的气相流分析 |
| 3.3.2.1 洗气机筒体部分的速度分析 |
| 3.3.2.2 洗气机筒体部分压力变化分析 |
| 3.4 两相流分析 |
| 3.4.1 欧拉模型 |
| 3.4.2 离散相模型(DPM) |
| 3.4.2.1 气-固两相流分析 |
| 3.4.2.2 气-液两相流分析 |
| 3.5 气-液-固三相流 |
| 3.5.1 三相流模型确定 |
| 3.5.2 三相流模型边界条件的选择 |
| 3.5.3 三相流结果分析 |
| 3.6 除尘洗气机对不同粒径的粉尘颗粒捕集效率 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 除尘洗气机叶轮叶片及箱体磨损的数值分析 |
| 4.1 叶轮叶片磨损研究现状 |
| 4.1.1 叶轮叶片的磨损机理 |
| 4.1.2 叶轮叶片的磨损研究现状 |
| 4.2 Fluent中冲蚀磨损模型 |
| 4.3 不同粒径粉尘颗粒在叶片流道中运动分析 |
| 4.4 不同粒径粉尘颗粒对叶片及洗气机箱体的磨损分析 |
| 4.4.1 粒径为5μm粉尘颗粒磨损结果分析 |
| 4.4.2 粒径为10μm粉尘颗粒磨损结果分析 |
| 4.4.3 粒径为15μm粉尘颗粒磨损结果分析 |
| 4.5 水雾颗粒对叶片及洗气机箱体的磨损分析 |
| 4.6 防磨措施的选择 |
| 4.6.1 叶轮叶片的防磨措施 |
| 4.6.2 除尘洗气机箱体防磨措施 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 除尘洗气机的喷嘴喷雾优化研究 |
| 5.1 喷嘴喷雾 |
| 5.1.1 雾化液滴流的结构 |
| 5.1.2 喷雾方式 |
| 5.2 模型建立及边界条件的选择 |
| 5.3 模拟分析 |
| 5.3.1 气-固两相流分析 |
| 5.3.2 喷淋结果分析 |
| 5.3.2.1 顺喷及逆喷分析 |
| 5.3.2.2 不同位置逆喷结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（9）环保除尘风机叶轮磨损分析及改造研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 风机转子磨损问题研究的现状 |
| 1.2.1 风机叶轮磨损机理的研究 |
| 1.2.2 叶片磨损影响因素的研究 |
| 1.2.3 风机叶轮防护方法的研究 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第2章 离心风机失效特点及失效机理分析 |
| 2.1 离心风机 |
| 2.2 离心风机内部气固两相流的理论基础 |
| 2.2.1 流体力学的基本方程 |
| 2.2.2 叶片磨损机理的研究 |
| 2.3 离心风机磨损研究 |
| 2.3.1 叶片磨损机理研究 |
| 2.3.2 防磨措施研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 烧结除尘风机磨损分析 |
| 3.1 设备简介 |
| 3.2 影响磨损的主要因素 |
| 3.3 磨损率与寿命 |
| 3.4 影响风机磨损的因素 |
| 3.4.1 气体中尘粒的硬度 |
| 3.4.2 叶轮的材质 |
| 3.4.3 气体的含尘浓度和速度 |
| 3.4.4 尘粒的入射角 |
| 3.4.5 尘粒的粒径与形状 |
| 3.4.6 叶片的形状 |
| 3.4.7 吸附现象 |
| 3.5 风机的防磨措施 |
| 3.5.1 提高除尘系统的效果 |
| 3.5.2 控制合理的运行工况点 |
| 3.5.3 选择耐磨风机 |
| 3.5.4 降低风机转速 |
| 3.5.5 提高叶片的耐磨性 |
| 3.5.6 改进风机的结构 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 烧结除尘风机叶片改造 |
| 4.1 叶轮振动原因分析 |
| 4.2 叶轮改造措施 |
| 4.2.1 控制负压 |
| 4.2.2 选择合适的叶片类型 |
| 4.2.3 选择合适的耐磨材质 |
| 4.2.4 选择合适转速的风机 |
| 4.3 叶轮改型理论计算 |
| 4.3.1 叶轮的强度计算 |
| 4.3.2 主轴强度计算 |
| 4.3.3 主轴的临界转速 |
| 4.3.4 轴承寿命计算 |
| 4.3.5 风机转子的飞轮力矩 |
| 4.4 使用效果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）含尘离心风机叶片磨损机理与减磨途径的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 离心风机气固两相流和叶片磨损的国内外研究现状 |
| 1.2.1 离心式风机的结构介绍 |
| 1.2.2 离心风机内部气固两相流的理论基础 |
| 1.2.3 叶片磨损机理的研究 |
| 1.2.4 叶片磨损影响因素的研究 |
| 1.2.5 叶轮防磨措施的研究 |
| 1.3 铝合金叶片的微弧氧化工艺 |
| 1.3.1 微弧氧化技术的概述 |
| 1.3.2 微弧氧化工艺的机理 |
| 1.3.3 微弧氧化的成膜过程 |
| 1.3.4 微弧氧化工艺的影响因素 |
| 1.3.5 微弧氧化技术的应用前景 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 离心风机的结构对叶片耐磨性能的影响 |
| 2.1 试验内容及方法 |
| 2.1.1 试验设备 |
| 2.1.2 试验样机 |
| 2.1.3 气固两相流离心风机磨损模拟试验 |
| 2.1.4 含固体颗粒的流体在新型离心风机内部流动的可视化试验 |
| 2.2 试验结果与分析 |
| 2.2.1 离心风机结构对风机性能的影响 |
| 2.2.2 离心风机结构对叶片耐磨性的影响 |
| 2.2.3 叶片压力面位置对耐磨性的影响 |
| 2.2.4 新型离心风机内部流场的运转机理分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 叶轮材料对叶片耐磨性能的影响 |
| 3.1 试验内容及方法 |
| 3.1.1 试验材料选择 |
| 3.1.2 热处理设备及工艺选择 |
| 3.1.3 硬度检测 |
| 3.1.4 显微组织分析 |
| 3.1.5 耐磨性检测 |
| 3.1.6 扫描电镜分析 |
| 3.2 试验结果与分析 |
| 3.2.1 热处理工艺分析 |
| 3.2.2 不同材料对叶片耐磨性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 微弧氧化铝合金叶片耐磨性能的研究 |
| 4.1 试验内容及方法 |
| 4.1.1 微弧氧化装置 |
| 4.1.2 试验材料 |
| 4.1.3 试验方案 |
| 4.1.4 微弧氧化试验工艺流程 |
| 4.1.5 微弧氧化陶瓷膜的表征 |
| 4.2 电解液对微弧氧化膜特性的影响 |
| 4.2.1 电解液成分对微弧氧化膜组织性能的影响 |
| 4.2.2 电解液主成膜剂浓度对微弧氧化膜组织性能的影响 |
| 4.2.3 电解液添加剂浓度对微弧氧化膜组织性能的影响 |
| 4.3 电压对微弧氧化膜特性的影响 |
| 4.3.1 正向电压对微弧氧化膜表面形貌的影响 |
| 4.3.2 正向电压对微弧氧化膜厚度的影响 |
| 4.3.3 正向电压对微弧氧化膜相组成的影响 |
| 4.3.4 正向电压对微弧氧化膜耐磨性的影响 |
| 4.4 电流密度对微弧氧化膜特性的影响 |
| 4.4.1 电流密度对微弧氧化过程中电压变化的影响 |
| 4.4.2 电流密度对微弧氧化膜厚度的影响 |
| 4.4.3 电流密度对微弧氧化膜表面形貌的影响 |
| 4.4.4 电流密度对微弧氧化膜相组成的影响 |
| 4.4.5 电流密度对微弧氧化膜耐磨性的影响 |
| 4.5 铝合金微弧氧化处理前后的耐磨性比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、耐磨气固两相流离心风机的理论研究与开发（论文参考文献）
- [1]形态-材料耦合仿生抗冲蚀功能表面的制备与性能研究[D]. 张帅军. 吉林大学, 2021
- [2]直升机桨叶冲蚀磨损特性研究[D]. 白旭鹏. 吉林大学, 2021(01)
- [3]基于气固耦合的清扫车除尘系统设计与分析[D]. 熊宗钱. 厦门理工学院, 2021(08)
- [4]PET回收料气力输送机理及装置的研究[D]. 赵宪冰. 青岛科技大学, 2021(01)
- [5]高地隙变量配混施肥装置仿真优化与试验研究[D]. 温翔宇. 吉林大学, 2020(01)
- [6]喷浆物料长距离管道气力输送特性研究[D]. 纪云. 中国矿业大学, 2019(04)
- [7]焙烧车间炭颗粒气固耦合输送系统的研究[D]. 陈永安. 河南理工大学, 2018(01)
- [8]湿式除尘洗气机的流场分析及其磨损和喷雾性能研究[D]. 李玢玢. 南京师范大学, 2017(02)
- [9]环保除尘风机叶轮磨损分析及改造研究[D]. 杨志刚. 东北大学, 2015(07)
- [10]含尘离心风机叶片磨损机理与减磨途径的研究[D]. 朱先俊. 山东大学, 2012(02)