秸稈螺旋擠壓脫水機(jī)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、秸稈是生物質(zhì)能源的重要原料，使用秸稈制取生物質(zhì)燃料乙醇的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)突破，并逐步改善和優(yōu)化。通常在農(nóng)作物秸稈收集運(yùn)輸以及粉碎之后要進(jìn)行水洗浸泡處理，除去所含砂石、金屬屑等雜物后再進(jìn)行脫水處理，以滿足后續(xù)設(shè)備對原料含水率的要求。目前比較常用的對浸泡后的秸稈進(jìn)行脫水處理的設(shè)備是螺旋擠壓脫水機(jī)，雖然其在工程實(shí)際中被廣泛使用，但是對其進(jìn)行的理論研究較少。秸稈螺旋擠壓脫水機(jī)的理論研究對其的設(shè)計(jì)制造以及性能的提高有著重要的指導(dǎo)意義，因此對其進(jìn)行理論

2、研究是必要的。
　　隨著數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展，利用工程軟件解決工程問題受到越來越多的關(guān)注。本文通過 ANSYS系列工程仿真軟件來研究一種自行設(shè)計(jì)的秸稈螺旋擠壓脫水機(jī)。
　　首先，通過使用計(jì)算流體力學(xué)工程軟件Fluent來研究設(shè)備內(nèi)部全流道壓力場的變化規(guī)律，建立了秸稈漿料的物理模型，對設(shè)備內(nèi)部流體通道建立三維模型并進(jìn)行網(wǎng)格的劃分，使用Fluent計(jì)算之后得出了設(shè)備內(nèi)部流體通道的壓力場分布云圖，并據(jù)此分析設(shè)備內(nèi)部壓力場的變化規(guī)律。

3、
　　然后，通過改變不同出口壓力、不同螺旋軸轉(zhuǎn)速以及不同壓縮比，使用Fluent來模擬設(shè)備內(nèi)部壓力場，得出了這些參數(shù)對設(shè)備內(nèi)部壓力場的影響，并分析這些參數(shù)對秸稈螺旋擠壓脫水機(jī)性能的影響。
　　最后，使用ANSYS Workbench平臺對秸稈螺旋擠壓脫水機(jī)進(jìn)行了單向流固耦合分析，將壓力場分析所得出的結(jié)果導(dǎo)入到固體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中，通過施加約束和螺旋葉片主承壓面上的載荷，計(jì)算得出了不同出口壓力以及不同葉片厚度情況下螺旋葉片的應(yīng)力