基于FLUENT的矩形液肥分配器出口流量均匀分配优化设计

在液肥还田作业中,分配器各管路出口流量的均匀性是定量施肥的关键条件。虽然进口的卧式分配器和立式分配器能够实现较高的输肥精度,但成本高、维护难。现有的矩形分配器成本低、结构简单,但各出肥管出口流量均匀性差,影响施肥精度与可控性。为解决这些问题,基于FLUENT流体仿真软件开展矩形分配器的流体流动数值模拟,对矩形分配器结构进行改进。结果表明,入肥口位置位于矩形分配器一侧时,矩形分配器左侧和右侧流量差异达到10.27%,最大流量出口与最低流量出口质量流率的差值为0.26 kg/s,各出口质量流率的标准差为0.08895,各出肥管口的流量差异性较大,这对液肥的均匀施用有较大的不利影响。通过改变入肥管路布局,重新设计分配器结构,将入肥口设置在分配器中部,在不增加制造难度和制造成本的基础上能够有效提升流量分配的均匀性。矩形分配器经过改进后,最大流量出口与最低流量出口质量流率的差值由0.26 kg/s降为0.12 kg/s,左侧和右侧流量差异由10.27%降至0.18%,各出口质量流率标准差由0.08895降为0.0387。改进后的矩形分配器在流体分配的均匀性方面取得较大改善。

方锥管布浆器内流动特性的数值模拟

为了研究方锥管布浆器内的流动特性,采用计算流体动力学方法,对方锥形布浆总管内速度分布、压力分布及支管束的质量流量分布进行了分析,并对Baines简化型、分段近似型和改进型3种不同结构的总管进行了对比研究.结果表明:常用的简化型总管,其内部流动存在显著的不均匀性,沿总管方向有明显的压力梯度,导致支管束的质量流量沿总管方向分布不均匀.分段逼近型和改进型总管内也存在明显的压力梯度和浆料分布的不均匀性.3种结构总管支管束的质量流量分布与期望值均有较大偏差,按简化型、分段近似型、改进型顺序依次增大.基于Baines方法设计的方锥形总管后壁形状与期望形状差别较大.

布浆器锥形总管理论设计及数值模拟分析

本文分析了方锥管布浆器锥形总管的理论设计计算公式,并根据不同的计算方法对布浆器总管结构进行改进。为了研究改进后布浆器总管内的流动特性,采用计算流体动力学方法,对布浆器总管和支管束内的流量分布进行分析,并和传统线性代替结构进行对比研究。结果表明:线性结构的布浆器内存在显著的不均匀性,沿总管方向有明显的压力梯度,导致支管束的质量流量分布不均匀。不论是布浆总管或者支管束中的流量分布,改进后的结构均匀性更好。

柱塞斜楔式卷筒设计优化与改进

通过对莱钢1500宽带生产线高性能卷筒干油管路和分配器布局的优化，对卷筒芯轴锥面角度尺寸重新优化设计，对压缩弹簧重新校核选型和改进，严格把控卷筒零部件加工精度，从而延长了卷筒使用寿命运行的平稳性。