气垫带式输送机气垫流场动态特性分析

摘要

连续输送机械在国民经济和物资流通过程中占有重要地位。气垫带式输送机作为一种新型的连续输送机械，相比于传统的带式输送机具有很多优点，已成为连续输送机械中的主要设备之一。在气垫带式输送机系统中，均匀稳定气垫状态的形成是影响气垫带式输送机正确设计及正常运行的关键因素。因此，气垫带式输送机气垫流场内部动态特性研究的重要性日益凸显。 本文首先在计算流体动力学理论和有限元方法的基础上，确定了气垫带式输送机气垫流场有限元动态特性分析的简化模型，并结合ANSYS/FLOTRAN软件及气垫流场内部流体流动的特点，建立了气垫带式输送机气垫流场的有限元模型；其次通过对不同气孔布置气垫带式输送机气垫流场的动态特性分析，得出了各个气孔孔径变化及气孔排数变化对气垫带式输送机气垫流场压力、速度、湍流动能和湍流能量耗散分布的影响规律；同时，通过对不同气垫形状气垫带式输送机气垫流场动态特性的分析，得出了气垫中间厚度变化和气垫边缘厚度变化对气垫带式输送机气垫流场压力、速度、湍流动能和湍流能量耗散分布的影响规律。本研究结果为气垫带式输送机气垫流场运动规律的研究提供了理论基础，同时也为气垫带式输送机的优化设计和可靠运行提供了一定的理论依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3课题的研究内容、技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

2气垫带式输送机气垫流场动态特性分析基础

2.1有限元法在流体力学中的应用

2.2计算流体动力学应用基础

2.2.1计算流体动力学基本原理

2.2.2计算流体动力学控制方程

2.2.3湍流理论

2.2.4计算流体动力学的求解过程

2.3 ANSYS/FLOTRAN简介

2.4 ANSYS/FLOTRAN湍流模型及其应用

2.5 ANSYS/FLOTRAN单元类型及其算法

2.6本章小结

3气垫带式输送机气垫流场有限元模型的建立

3.1气垫带式输送机气垫流场模型简化及解析假定

3.2气垫带式输送机气垫流场几何模型的建立

3.3气垫带式输送机气垫流场有限元模型的建立

3.3.1网格划分

3.3.2边界条件的确定

3.3.3有限元模型的建立

3.4求解策略

3.5本章小结

4不同气孔布置气垫带式输送机气垫流场动态特性分析

4.1中心孔径的影响

4.2孔径变化的影响

4.3气孔排数的影响

4.4本章小结

5不同气垫形状气垫带式输送机气垫流场动态特性分析

5.1气垫边缘厚度相同，中间厚度不同的影响

5.2气垫中间厚度相同，边缘厚度不同的影响

5.3本章小结

6结论

6.1结论

6.2展望

致 谢

参考文献

附录 攻读硕士期间发表的论文