圓管螺旋流起旋裝置的研究設(shè)計(jì)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(wèn)題是長(zhǎng)期困擾氧化鋁生產(chǎn)的一大難題。結(jié)疤的存在嚴(yán)重影響了氧化鋁生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié):導(dǎo)致管道堵塞,使換熱器的傳熱系數(shù)嚴(yán)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(guò)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(biāo)。
　　本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)疤問(wèn)題的研究動(dòng)態(tài)全面了解的基礎(chǔ)上,考慮到氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中鋁礦

2、漿溶出顆粒撞擊粘附管道壁面的運(yùn)動(dòng)行為和物理?xiàng)l件,試圖建立一種新型的簡(jiǎn)單的減緩氧化鋁生產(chǎn)管道結(jié)疤的技術(shù)和方法,通過(guò)改變氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中的管道流動(dòng)結(jié)構(gòu),將管道平直流改變?yōu)榫邆湟欢◤?qiáng)度的螺旋流阻滯和降低鋁礦漿中顆粒附壁的幾率,從而減緩或防止氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中的管道結(jié)疤。
　　論文通過(guò)對(duì)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(jì),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(dòng)條件。通過(guò)對(duì)FLUENT

3、數(shù)值模擬設(shè)計(jì),搭建起FLUENT軟件和ANSYSworkbench中的BladeGeometry專用的三維導(dǎo)葉設(shè)計(jì)軟件結(jié)合的仿真平臺(tái),展開(kāi)對(duì)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(guò)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(jìn)行對(duì)比優(yōu)化,最終完成最優(yōu)局部起旋器的設(shè)計(jì),使平直流通過(guò)局部起旋器,強(qiáng)迫生成較強(qiáng)的螺旋流,實(shí)現(xiàn)礦漿中溶出顆粒繞軸線螺旋前進(jìn),減少附壁結(jié)疤的幾率和對(duì)管壁的磨損。