基于計算流體動力學的無回流可調(diào)布漿器的研究.pdf

1、流漿箱作為造紙機最關鍵的裝置，被稱作為造紙機的心臟，對紙頁的勻整起到了至關重要的作用。一般要求漿料通過流漿箱后能夠沿著紙機橫幅分布在成形網(wǎng)上，并且要求均勻一致、穩(wěn)定，并且不產(chǎn)生橫流、擾動以及大的渦流。而布漿器是流漿箱的第一個裝置，一個好的布漿器能夠保證一進入流漿箱的漿流就有一個好的均勻分布。
　　本文根據(jù)現(xiàn)有布漿器的弊端提出了一種新型無回流可調(diào)方錐管布漿器，這種布漿器取消了回流，并且在進漿總管后壁設置有多套調(diào)節(jié)裝置，通過這些調(diào)節(jié)裝

2、置可以調(diào)整布漿器進漿總管的后壁形狀，從而達到可以局部調(diào)整進漿總管內(nèi)漿料壓力分布的目的。同時因為沒有回流的原因，本新型布漿器可以減少上漿泵的能耗及上漿量，達到節(jié)能的目的。
　　本論文主要完成了以下四方面的研究工作，并得出了相應的研究結論:
　　(1)確定無回流布漿器的計算方法。根據(jù)壓頭損失的情況不同，布漿器的計算方法分為baines方程計算法、簡化計算法、考慮摩擦壓頭損失和分岔壓頭損失的設計法以及考慮摩擦壓頭損失和收縮壓頭損失

3、的設計法四種，本課題針對無回流布漿器對這四種計算方法進行簡化并對比分析，并最終選擇Baines方程計算法。
　　(2)600mm幅寬無回流布漿器的優(yōu)化及布漿性能影響因素分析。針對無回流可調(diào)布漿器的初始模型進行仿真，壓力云圖顯示進漿總管末端存在明顯的壓力梯度，根據(jù)云圖分析可能存在的問題是因為漿料在進漿總管末端形成死區(qū)，或者回流甚至渦旋導致的結果。所以對此模型的布漿支管、進漿總管末端及進漿總管后壁進行優(yōu)化。最終仿真結果顯示，布漿器內(nèi)及

4、各排支管束壓力分布均勻一致，布漿支管的質(zhì)量流量與期望值偏差由優(yōu)化前的-3.98％～8.26％變?yōu)閮?yōu)化后的-2.38％～2.99％。同時發(fā)現(xiàn)一定范圍內(nèi)較長的過渡管及漿料沿著布漿支管后壁流入都有助于提高布漿器的布漿性能。
　　(3)本新型布漿器的實用性研究。首先，根據(jù)本新型無回流布漿器的設計初衷，改變600mm幅寬布漿器的進漿量，同時對進漿總管的后壁進行模擬調(diào)節(jié)，最終仿真結果顯示，布漿器壓力分布均勻一致，并且各排支管質(zhì)量流量的最大絕對

5、值偏差為1.7857％。其次，通過與600mm幅寬有回流布漿器的對比研究，有回流布漿器各排支管質(zhì)量流量的偏差為-2.23％～5.87％，其偏差大于本新型無回流布漿器。最后，本課題仿真了幅寬為1800mm的布漿器模型，最終通過調(diào)整進漿總管末端及后壁形狀，得出1800mm的布漿器支管束質(zhì)量流量的最大絕對值偏差為3.25％。
　　(4)本課題給出了600mm幅寬布漿器在兩種不同進漿量情況下，進漿總管的兩條后壁形狀，及1800mm幅寬布漿