雙層高效混合機(jī)的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、混合機(jī)是飼料加工中的最關(guān)鍵設(shè)備之一，目前對(duì)混合機(jī)雖然已有很多的試驗(yàn)與理論研究，但有關(guān)的理論及設(shè)計(jì)計(jì)算方法仍不完善，許多還是處在半經(jīng)驗(yàn)半理論階段。近年來利用試驗(yàn)和計(jì)算流體力學(xué)（CFD）相結(jié)合的方法研究攪拌設(shè)備內(nèi)的流動(dòng)和混合特性逐漸發(fā)展起來。尤其是CFD技術(shù)，以其卓越的優(yōu)勢(shì)，對(duì)未來攪拌設(shè)備的研究、開發(fā)與設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的影響不可估量。本文首先利用商業(yè)CFD軟件FLUENT對(duì)新型雙層高效混合機(jī)內(nèi)的三維流場(chǎng)和混合特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，獲得了混合機(jī)內(nèi)流動(dòng)

2、與混合過程的基本信息和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而為臥式混合機(jī)在飼料工業(yè)中的選取與設(shè)計(jì)提供了可靠的依據(jù)。 本文氣固兩相模型采用混合模型，湍流模型采用RNGk-ε模型，對(duì)轉(zhuǎn)子的處理采用多重參考系法（MRF）。主要解決了以下問題： （1）建立混合機(jī)的數(shù)值模型。合理簡(jiǎn)化混合機(jī)的三維模型，使其便于計(jì)算。在SolidWorks中建立簡(jiǎn)化模型后，導(dǎo)入FLUENT的前處理軟件GAMBIT中生成有限元模型，隨后導(dǎo)入FLUENT進(jìn)行計(jì)算。對(duì)已建立的FL

3、UENT模型進(jìn)行校驗(yàn)，驗(yàn)證其可適用性。 （2）對(duì)混合機(jī)內(nèi)的三維流動(dòng)場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值分析，分析了流場(chǎng)速度場(chǎng)、流場(chǎng)形態(tài)以及湍流動(dòng)能分布，從整體上掌握了混合機(jī)內(nèi)流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)狀況。 （3）在混合機(jī)內(nèi)加入示蹤劑，模擬混合過程的變化，計(jì)算混合特性。模擬結(jié)果表明，混合過程主要是由混合機(jī)內(nèi)的流體形態(tài)所決定，在速度快以及湍流能量大的區(qū)域，混合作用顯著?；旌蠒r(shí)間與監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置密切相關(guān)。 （4）改變混合機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)其混合特性進(jìn)行