关键词：梳棉机;滤尘管道;气流场;计算流体力学;优化设计
摘 要：高产梳棉机都配置有滤尘管道装置。梳棉机在梳理过程中产生的杂质、短绒若不能及时彻底的被滤尘管道清除,会对生条质量产生影响,降低梳棉机的市场竞争力,给企业带来不必要的成本消耗。梳棉机滤尘管道是负压吸尘装置,管道结构对吸尘效率、风机能耗、工作可靠性有决定性作用。本课题组与青岛纺织机械股份有限公司合作,对新型梳棉机滤尘管道展开一定的研究和分析。本文以FB1235型梳棉机滤尘管道为研究对象,分析其气流场特性,以计算流体力学仿真和实验方法分析滤尘管道结构存在的问题,并提出新的结构设计方案。首先,分析了滤尘管道的结构和除尘原理。对模型进行简化处理后,运用Solidworks软件完成滤尘管道的三维参数化建模。然后,阐述了计算流体力学理论,将三维模型导入Fluent软件中采用三维不可压流体的标准K-epsilon湍流模型,基于计算流体动力学(CFD)方法,对梳棉机后上滤尘吸塑管道进行气流场分析,得到梳棉机滤尘管道的风压、风速、湍流等的云图,并对模拟结果进行分析。同时对原结构进行气流场实验,测得原结构的相关气流场特征数据,通过分析对比Fluent模拟结果与实验测量结果,发现原管道内存在一些湍流,增加了压力损失,造成除尘效率偏低。为此对该管道进行了结构改进设计,并做了进一步的数值模拟分析和实验对比验证。经过对优化前后管道的CFD模拟结果的分析对比,总结出改进后的管道气流场分布更加合理,从而验证了优化后的模型设计的可行性。
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