圓管螺旋流起旋裝置的研究設(shè)計及其仿真優(yōu)化.pdf

1、結(jié)疤是指氧化鋁生產(chǎn)流程中的濕法生產(chǎn)設(shè)備和管道壁面上粘附和結(jié)垢的固態(tài)物質(zhì),結(jié)疤問題是長期困擾氧化鋁生產(chǎn)的一大難題。結(jié)疤的存在嚴重影響了氧化鋁生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié):導(dǎo)致管道堵塞,使換熱器的傳熱系數(shù)嚴重降低,從而降低設(shè)備產(chǎn)能,增加能耗,使生產(chǎn)成本升高。目前尚不能有效阻止氧化鋁生產(chǎn)過程中結(jié)疤的生成,大量研究都以緩減結(jié)疤的生成速度及如何清除結(jié)疤為目標。
　　本文在對國內(nèi)外氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)疤問題的研究動態(tài)全面了解的基礎(chǔ)上,考慮到氧化鋁生產(chǎn)過程中鋁礦

2、漿溶出顆粒撞擊粘附管道壁面的運動行為和物理條件,試圖建立一種新型的簡單的減緩氧化鋁生產(chǎn)管道結(jié)疤的技術(shù)和方法,通過改變氧化鋁生產(chǎn)過程中的管道流動結(jié)構(gòu),將管道平直流改變?yōu)榫邆湟欢◤姸鹊穆菪髯铚徒档弯X礦漿中顆粒附壁的幾率,從而減緩或防止氧化鋁生產(chǎn)過程中的管道結(jié)疤。
　　論文通過對管道螺旋流特性和各種起旋方式的分析,立足于導(dǎo)葉式局部起旋裝置的研究設(shè)計,確定了局部起旋器的總體結(jié)構(gòu)、導(dǎo)葉的幾何參數(shù)和起旋裝置入口流動條件。通過對FLUENT

3、數(shù)值模擬設(shè)計,搭建起FLUENT軟件和ANSYSworkbench中的BladeGeometry專用的三維導(dǎo)葉設(shè)計軟件結(jié)合的仿真平臺,展開對局部起旋器生成管道螺旋流的模擬仿真,得出母型局部起旋器的性能參數(shù)。然后,通過仿真結(jié)果分析局部起旋器不同結(jié)構(gòu)參數(shù)所得到的不同性能參數(shù),從而進行對比優(yōu)化,最終完成最優(yōu)局部起旋器的設(shè)計,使平直流通過局部起旋器,強迫生成較強的螺旋流,實現(xiàn)礦漿中溶出顆粒繞軸線螺旋前進,減少附壁結(jié)疤的幾率和對管壁的磨損。