基于CFD的旋流噴射式水泥凈漿制漿裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、在灌漿工程作業(yè)中,經(jīng)常需要用到旋流噴射式水泥攪拌機來制備水泥凈漿,攪拌機的性能好壞直接影響了水泥凈漿的制備,因此,對攪拌機的研究設(shè)計是十分必要的。制漿攪拌機的設(shè)計重點主要在于必須弄清楚被攪拌流體的流動情況,但由于水泥是不透明的,不利于直接進行實驗?zāi)繙y,另外攪拌機內(nèi)水泥與水的混合是一個非常復(fù)雜的兩相流流場問題,所以使用計算機方法對流動進行數(shù)值模擬是一條重要的可取途徑。
　　本文就是基于CFD的分析平臺,進行水泥攪拌機的結(jié)構(gòu)設(shè)計,CF

2、D方法的使用為機械結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了可靠依據(jù),并大大縮短了設(shè)計周期,減少了研究成本。本文以CFD前處理軟件Gambit2.3和計算求解軟件Fluent6.3為研究工具,以旋流噴射式水泥攪拌機結(jié)構(gòu)為研究對象,先提出幾種不同的可行性設(shè)計方案,分別對其進行模型建立、網(wǎng)格劃分、邊界條件和區(qū)域設(shè)定、計算求解等相關(guān)操作,得出各自的數(shù)值模擬結(jié)果,然后針對主要的性能參數(shù)進行比較,分析各個方案的優(yōu)缺點,從中選擇出合理的最優(yōu)設(shè)計方案。進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,主要考慮噴

3、嘴安裝位置和攪拌桶形狀(如直徑變化)對流場的影響。對模擬仿真結(jié)果進行比較時,則主要分析其速度、湍流強度以及單相濃度的不同情況。本文共分為五章,第一章介紹了課題的研究背景,列出了近幾十年來國內(nèi)外針對該研究對象取得的研究成果;第二章簡要介紹了本課題攪拌機內(nèi)存在的幾種流動形式:渦流、射流和二次流,并針對噴嘴的安裝位置以及攪拌桶形狀提出了幾種設(shè)計方案;第三章引入CFD設(shè)計方法,并對其進行了相關(guān)描述介紹;第四章以方案1為例詳細講述了利用CFD軟件