一種吸氣式采棉機氣動部分的仿真與改善研究
發(fā)布時間:2025-01-20 11:28
本文研究的采棉機是一種吸氣式的小型采棉機,其核心部件是一臺離心風機。該采棉機作業(yè)靈活、采凈率高、采摘的棉花含雜質少,但是當棉鈴與棉朵不容易分離時,該采棉機不能順利地將棉朵吸入,這時需要手工將棉朵摘下,影響了采棉效率。通過實驗研究發(fā)現,采棉機的“吸力”由采棉頭入口的真空度和流量共同影響,因此把吸入功率作為衡量采棉機“吸力”的指標。 首先建立了采棉機氣動部分的流體區(qū)域模型,利用前處理軟件GAMBIT劃分模型的計算網格、定義邊界類型和區(qū)域類型,在FLUENT仿真軟件中進行參數設置和迭代計算,模擬了多個工況流量下采棉機的運行狀況。 然后仿真輸出了采棉機在不同流量下對應的真空度,繪制并分析了采棉機的吸入功率—流量特性曲線。并將由仿真數據繪制的曲線和由實驗數據繪制曲線進行了對比和分析,驗證仿真分析的可靠性。同時,文中還分析了采棉機在某一工作流量時離心風機內部的壓力場和速度場。 最后以提高采棉機的吸入功率為主要目標,利用因果圖分析總結了影響采棉機吸入功率的因素,并通過討論分析各因素進行改進的必要性確定了提高采棉機吸入功率的改進點。分別改變了葉輪的葉片數、葉片出口角和葉片出口寬度等結構參數,...
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內外研究現狀
1.3 主要研究內容
第2章 計算流體力學理論基礎
2.1 計算流體力學概述
2.2 流體力學基本控制方程
2.3 湍流的控制方程
2.4 控制方程離散
2.5 離散方程組求解
第3章 仿真計算的前處理
3.1 X采棉機工作原理
3.2 流體區(qū)域建模
3.3 網格劃分
3.4 邊界類型定義
3.5 本章小結
第4章 數值計算與結果分析
4.1 FLUENT軟件的應用
4.1.1 FLUENT軟件介紹
4.1.2 仿真設置與計算
4.2 性能評價指標
4.2.1 主要性能參數
4.2.2 實驗測試
4.3 仿真結果輸出與分析
4.3.1 流場結果輸出與分析
4.3.2 數據結果輸出與分析
4.4 本章小結
第5章 采棉機改進研究
5.1 吸入功率影響因素分析
5.2 葉片數的影響
5.3 葉片出口角的影響
5.4 葉片出口寬度的影響
5.5 改進方案提出與分析
5.6 實驗驗證
5.7 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 研究總結
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
本文編號:4029193
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內外研究現狀
1.3 主要研究內容
第2章 計算流體力學理論基礎
2.1 計算流體力學概述
2.2 流體力學基本控制方程
2.3 湍流的控制方程
2.4 控制方程離散
2.5 離散方程組求解
第3章 仿真計算的前處理
3.1 X采棉機工作原理
3.2 流體區(qū)域建模
3.3 網格劃分
3.4 邊界類型定義
3.5 本章小結
第4章 數值計算與結果分析
4.1 FLUENT軟件的應用
4.1.1 FLUENT軟件介紹
4.1.2 仿真設置與計算
4.2 性能評價指標
4.2.1 主要性能參數
4.2.2 實驗測試
4.3 仿真結果輸出與分析
4.3.1 流場結果輸出與分析
4.3.2 數據結果輸出與分析
4.4 本章小結
第5章 采棉機改進研究
5.1 吸入功率影響因素分析
5.2 葉片數的影響
5.3 葉片出口角的影響
5.4 葉片出口寬度的影響
5.5 改進方案提出與分析
5.6 實驗驗證
5.7 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 研究總結
6.2 研究展望
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