圓管螺旋流起旋裝置的研究設計及其仿真優(yōu)化.pdf

1、結疤是指氧化鋁生產流程中的濕法生產設備和管道壁面上粘附和結垢的固態(tài)物質,結疤問題是長期困擾氧化鋁生產的一大難題。結疤的存在嚴重影響了氧化鋁生產的各個環(huán)節(jié):導致管道堵塞,使換熱器的傳熱系數嚴重降低,從而降低設備產能,增加能耗,使生產成本升高。目前尚不能有效阻止氧化鋁生產過程中結疤的生成,大量研究都以緩減結疤的生成速度及如何清除結疤為目標。
　　本文在對國內外氧化鋁生產系統結疤問題的研究動態(tài)全面了解的基礎上,考慮到氧化鋁生產過程中鋁礦

2、漿溶出顆粒撞擊粘附管道壁面的運動行為和物理條件,試圖建立一種新型的簡單的減緩氧化鋁生產管道結疤的技術和方法,通過改變氧化鋁生產過程中的管道流動結構,將管道平直流改變?yōu)榫邆湟欢◤姸鹊穆菪髯铚徒档弯X礦漿中顆粒附壁的幾率,從而減緩或防止氧化鋁生產過程中的管道結疤。
　　論文通過對管道螺旋流特性和各種起旋方式的分析,立足于導葉式局部起旋裝置的研究設計,確定了局部起旋器的總體結構、導葉的幾何參數和起旋裝置入口流動條件。通過對FLUENT

3、數值模擬設計,搭建起FLUENT軟件和ANSYSworkbench中的BladeGeometry專用的三維導葉設計軟件結合的仿真平臺,展開對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。然后,通過仿真結果分析局部起旋器不同結構參數所得到的不同性能參數,從而進行對比優(yōu)化,最終完成最優(yōu)局部起旋器的設計,使平直流通過局部起旋器,強迫生成較強的螺旋流,實現礦漿中溶出顆粒繞軸線螺旋前進,減少附壁結疤的幾率和對管壁的磨損。