烟丝气力输送系统流动特性分析

摘要

气力输送的研究涉及多个学科分支,对工业生产具有重要的现实意义。气力输送在卷烟工业中应用广泛,不仅用于输送烟叶、烟丝、烟梗等原料,还能实现松散、去杂、分叶干燥、冷却、除尘等工艺。烟丝气力输送由于布置灵活、管理方便、自动控制程度高等特点。本文运用理论分析、数值计算以及试验,对烟丝气力输送的流动特性等相关问题进行了分析研究。
　　论文首先对本课题的研究背景和立项意义进行了论述,简要介绍了气力输送系统的组成结构。对气力输送系统的特点进行了总结,从气力输送实质、动力学特征方面等对气力输送系统进行了概述。
　　对烟丝在管道内的流动特性进行理论分析。在建立悬浮烟丝群力作用模型和烟丝群加速区的运动方程的基础上,考虑管壁摩擦力影响的悬浮固粒群在不同初始条件下的运动入手,对烟丝群在不同形式管道内的运动方程进行推导简化,并分析了其在系统中的压降特性。推导求解了在时间、空间模式下各运动参数对烟丝群输送速度稳定性的影响,分析了影响烟丝群最终稳定速度的主要因素并得出影响规律。
　　利用Fluent软件数值模拟了柱形颗粒在不同形式管道内的流态。通过建立物理模型,选择多相流计算模型,分析了不同初始条件下颗粒的运动规律。通过将数值模拟结果和文献中实验结果相对比,说明本文所建立的模型具有一定适用性,结果预报基本上是可行的。
　　对风力送丝系统进行试验分析,对不同输送风速条件下的烟丝整丝率、碎丝率进行测量,分析了烟丝输送速度对其的影响,探讨风力送丝系统输送风速的最佳值。

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第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 气力输送系统的动力学特征

1.4 本文的研究工作及创新点

第2章 烟丝在管道内流动特性理论分析

2.1 烟丝在管道内的流动形式

2.2 烟丝流动数学模型和运动方程分析

2.3 烟丝群在系统中压降分析

2.4 本章小结

第3章 烟丝群在时间、空间模式下流动稳定性分析

3.1 时间模式的稳定性分析

3.2 空间模式的稳定性分析

3.3 烟丝群最终稳定速度分析

3.4 本章小结

第4章 气固两相流数值模拟分析

4.1 基本控制方程

4.2 物理模型建立与网格划分

4.3 数值模拟

4.4 模拟结果分析

4.5 本章小结

第5章 风力送丝系统的实验分析

5.1 实验原理

5.2 实验方法和仪器

5.3 实验结果及分析

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 本文主要研究工作

6.2 展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表论文目录

致谢