矿用雾化除尘装置论文答辩

2.叶轮直径D 3.轮毂直径d 4.叶栅稠度τ 5.叶轮叶片数目Z
D 24.65 ptF
n t
d d/D
1 1.033 2
cot1cot2 3
Z
m
1 1
d d
m
叶 轮 气 流 参 数 和 几 何 尺 寸 计 算 表
集流器
D JW D JN
RJ
LJ
雾化齿的设计
tan1(ur )
ut
A B2(Rda)2z(Rda)
(4) 可以拓展该装置的用途，例如可以研究在农林业的喷施 领域，环境温度、湿度调控等领域的应用等。
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旋转雾化器的类型
光滑盘雾化器 多管式雾化器
矩形通道雾化器
多排喷嘴雾化器 装有可更换喷嘴的雾化器
叶轮雾化器
矿用风水雾化降尘装置的雾化机理
一、旋转雾化机理
二、撞击雾化机理
撞击雾化过程 雾化齿盘与叶片的相对位置
矿用风水雾化降尘装置系统组成
பைடு நூலகம்
矿用风水雾化降尘装置的结构(部分)
轴流风机设计
主要结构参数的选取 1.翼型选择：C-4翼型
本文的主要工作
(1) 分析了风水雾化降尘技术的雾化机理，这是本文的理论基础之一， 其机理主要包括两个过程：旋转雾化和撞击雾化，本文提出了叶轮 雾化器参数计算的方法。
(2) 提出了该降尘装置的设计方法并设计了一套矿用风水雾化降尘装 置。
(3) 利用著名CFD软件FLUENT对该降尘装置的叶轮雾化器内流场进 行了仿真研究，利用结果分析了雾化器最大质量流量和径向速度的 影响因素，并利用MATLAB软件处理后得到了相应的拟合曲线。
流场几何尺寸
网格
变转速n的情况
n - qmmax曲线
n - vr曲线
qm m ax0.068n4.03 vr0.0058n0.087
变叶片数Z的情况
Z - qmmax曲线
qm m ax54.54Z36.48
Z - vr曲线
变叶轮直径D的情况
D - qmmax曲线
D - vr曲线
q m m a x 0 .0 0 0 6 D 2 0 .7 4 D 1 2 .1 2v r 0 .0 0 0 1 D 2 0 .0 6 6 D 0 .9 0
b m in B C s inA B 2s in1 z(R d a )
供 水 系 统 设 计
zw 1pw w g 1v 2w 2 g 1zw 2pw w g 2v 2w 2 g 2hfz
hfz
ili
dg5i
j
dg4j
8q2gw 2
叶轮雾化器内流场仿真
利用FLUENT求解叶轮雾化器内流场的步骤： (1) 利用GAMBIT建立模型并生成计算网格； (2) 在FLUENT求解器中选择求解模型； (3) 设置边界条件； (4) 求解及后处理。
(4) 利用FLUENT软件对喷雾过程中的气雾两相流场进行了仿真研究， 并根据仿真结果提出了喷雾降尘建议。
(5) 对矿用风水雾化降尘装置进行了实验研究，利用变频技术改变电 机转速，测得了不同转速下的空载功率和加载功率，测量了不同压 力下的管路流量、泄露量的变化，并绘制了雾化效率曲线。
工作展望
(1) 深入研究风水雾化降尘技术的理论基础，要将轴流风机 理论、旋转雾化理论和喷雾降尘三种理论有机结合，找到影 响雾化效率和降尘效率的因素，进一步提高装置的雾化效率 和降尘效率。
(2) 可采用自动控制技术实现装置的智能化，例如采用传感 器技术测量粉尘浓度，当粉尘浓度超标时自动开启喷雾降尘 系统，同时使喷雾量可调可控。
(3) 在流场仿真方面，应建立整个轴流风机流场模型，求解 风机内的气雾两相流场，以出口的profile文件作为外喷雾流 场的输入条件，以使外流场的仿真结果更为精确，来分析风 机全压、效率、流量等参数对雾化效果和降尘效果的影响。
巷道风速与喷雾射程的关系
vL=1m/s时的速度矢量图和雾滴轨迹图
实验测得数据表
变转速实验系统图
喷雾效果图(n0=3000rpm)
变压力实验原理图
pw1-qw曲线
pw1-qL曲线
pw1-ηA曲线
变压力实验的结论
水源压力越大，雾化效率就越低，提高 雾化效率的方法有两个：第一，可通过减小 压力来达到，当压力低时流量小，雾化效率 较高；第二，可通过改进雾化齿参数设计的 办法达到，当雾化齿的宽度增大，刚度增大， 数量增多时，都会提高雾化效率。
变管径d0的情况
d0 - qmmax曲线
d0- vr曲线
q m m a x 5 1 . 0 4 d 0 3 1 7 0 d 0 2 3 0 9 . 8 3 d 0 1 5 9 . 2vr 4.6d07.21
FLUENT中多相流求解方法
欧拉－欧拉法 流体体积模型(VOF)、混合物模型(Mixture)、 欧拉模型(Eulerian)
欧拉－拉格朗日法：离散相模型
离散相求解步骤： (1) 设置连续相边界条件，设置连续相求解参数； (2) 创建离散相喷射入口，设置离散相求解参数； (3) 设定求解的时间步长和时间步数，初始化； (4) 求解及后处理。
巷道计算域网格
vL=0m/s时中心轴线上的气流速度曲线
vL=-0.5m/s时中心轴线上的气流速度曲线
矿用雾化除尘装置论文答辩
喷雾风机国内外研究现状(续)
近年来，南京农机化研究所研制成功3WP-350型、 3WP-800型炮塔式离心雾化风送远射程喷雾机。
江阴市宏达风机 公司 ，JYPW-1型 喷雾风机，用于 纺织厂空调室。
雾化器分类
雾化器
气流式
压力式
旋转式
旋转型 离心型 压力-气流型 光滑盘 多通道