吸掃車吸嘴卷吸塵粒流動數(shù)值模擬及模糊灰色關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、隨著城市的發(fā)展，城市道路上產(chǎn)生大量灰塵顆粒。傳統(tǒng)的人工清掃不僅清掃效率低，而且清掃工人工作時會產(chǎn)生大量的灰塵嚴(yán)重威脅清掃工人的身體健康。為此，環(huán)衛(wèi)吸掃車是一種高效率的清潔方案。氣力輸送系統(tǒng)是干式環(huán)衛(wèi)吸掃車中最核心和復(fù)雜的部件，能否正常有效的工作以及吸塵除塵效率的高低將直接決定了吸掃車的工作性能。本文以建設(shè)機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目[SKLCM2014-8]和湖南省重點(diǎn)學(xué)科開放基金項(xiàng)目[2015KFJJ003]為依托，采用計算

2、流體力學(xué)的方法對負(fù)壓吸拾作用下環(huán)衛(wèi)洗掃車氣流卷吸顆粒床層的多相流動機(jī)理進(jìn)行研究，為負(fù)壓吸拾作用下環(huán)衛(wèi)洗掃車氣力輸送系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計提供參考。本文的主要工作如下所示:
　　(1)針對干式環(huán)衛(wèi)吸掃車的吸嘴進(jìn)行了建模和數(shù)值模擬，得到吸嘴內(nèi)部流場分布、塵粒的運(yùn)動軌跡及駐留時間，然后進(jìn)行優(yōu)化研究。結(jié)果表明，原吸嘴中塵粒駐留時間最長為5.09s，改進(jìn)后的新型吸嘴中塵粒最長駐留時間為6.23s，這主要是由于吸嘴右端下部添加了隔板。
　　(2

3、)應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計的方法，研究了具有代表性的三個因素（環(huán)境溫度、顆粒直徑和吸拾壓力）對壓力場、流場、雷諾數(shù)場、灰塵顆粒駐留時間和流場最大速度的影響。結(jié)果表明:直徑較大的灰塵顆粒有利于灰塵的沉積，但是若灰塵顆粒直徑較大超出了掃洗車的吸拾顆粒直徑范圍，則降低了掃洗車的吸拾效果，同時若吸拾負(fù)壓過大，雖然可以擴(kuò)大掃洗車的吸拾顆粒直徑范圍，但是會降低顆粒駐留時間，同樣會降低掃洗車的吸拾效果;吸拾負(fù)壓與流場最大速度呈正相關(guān)關(guān)系，吸拾負(fù)壓越大，流場的

4、最大速度越大，則吸拾灰塵顆粒的直徑越大。
　　(3)采用模糊隸屬度余弦值和歐氏距離公式建立了模糊灰色關(guān)聯(lián)分析模型，對環(huán)境溫度、灰塵顆粒直徑和吸拾負(fù)壓等因素對灰塵顆粒的駐留時間和流場最大速度影響程度進(jìn)行分析。結(jié)果表明:灰塵顆粒直徑對灰塵顆粒駐留時間的影響最大，吸拾負(fù)壓對灰塵顆粒駐留時間的影響次之，環(huán)境溫度對灰塵顆粒駐留時間的影響最小;環(huán)境溫度對流場最大速度的影響最大，灰塵顆粒直徑對流場最大速度的影響次之，吸拾負(fù)壓對流場最大速度的影響