30348.水下切粒機水室內液固兩相流流場數值模擬

1、碩士學位論文水下切粒機水室內液固兩相流流場數值模擬NumericalSimulationofLiquid—SolidTwoPhaseFlowInUnderwaterPelletizer學號：21107271完成日期：20140604大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要水下切粒機是用來加工聚酯樹脂的化工設備，作為整個大型混煉擠壓造粒機組的核心部件，決定著能否切削出均整、統一的樹脂

2、粒子。如果水下切粒裝置中水室內部粒子堆積比較嚴重，一方面會導致樹脂粒子被旋轉切刀二次切削，影響產品質量；另一方面，粒子積聚容易造成大型擠壓造粒機組停車，帶來巨大的經濟損失。本文利用Fluent這一計算流體力學軟件，采用RNGke對水室內部流場進行了模擬，并結合離散相模型(DPM)追蹤了顆粒軌跡和計算顆粒平均滯留時間、堆積粒子數。數值分析了水室進口流量、旋轉切刀轉速、水室出口角度、凸臺高度、凸臺半徑大小等參數對水室內部粒子滯留時間和堆積數

3、量的影響，為優(yōu)化水室操作參數和優(yōu)化結構參數提供依據。主要得到以下的結論：(1)利用數值分析和粒子圖像測速技術(PIV)，對兩種不同進口方式的水室內部流場信息進行測量分析，得出數值分析和測試數據相吻合，計算過程所選用的RNGk￡模型可以準確對水室流場進行分析。(2)通過對連續(xù)相流場進行數值分析，發(fā)現徑向水室流場偏中心處的受迫渦會隨著切刀轉速的提高而強度增強、尺寸增加；受迫渦隨著進口流量的增加而強度降低、尺寸減少。切向水室偏中心處的受迫渦隨

4、著切刀轉速的提高而強度增強、尺寸增加；受迫渦隨著進口流量的增加而強度增強、尺寸減小。(3)對于工程實際工況，利用Fluent中的離散相模型(DPM)做出模擬計算，得出：對于徑向進水結構水室，切刀轉速為400r／min、循環(huán)水進口流量為450ma／h，是一組優(yōu)化參數；對于切向進水結構水室，切刀轉速為400r／min、循環(huán)水進口流量為250ma／h，是一組優(yōu)化參數。(4)通過對切向水室結構進行調整，得出：將水室出口角度逐步減小到零度，平均停