水垫带式输送机水垫压力场的计算模拟与实验研究

建立水垫流场的二维雷诺方程,利用CFD软件对不同情况下的水垫压力场进行数值模拟。数值计算结果表明,水垫压力场主要是由喷嘴喷出的水产生的静压力组成。水垫压力随着喷嘴直径的增大而增大,喷嘴错位布置比平行布置方式能一定程度上提高水垫带式输送机的承载能力;喷嘴排数和列数也影响着水垫压力的大小和稳定性。研制了水垫带式输送机静态模拟试验台,对喷嘴直径、排列方式相同的情况下对不同载荷的水垫压力场进行实验研究,得到水垫流场的压力分布。与数值模拟结果比较表明,理论计算结果基本反映了水垫流场压力分布的主要特征,为进一步研究水垫带式输送机提供了参考。

水垫带式输送机设计原理及基本参数的研究

为了进一步完善水垫带式输送机的设计,对其基本参数之间的关系进行了研究.根据润滑理论对水垫带式输送机设计原理进行了分析,推导出水垫带式输送机的水垫雷诺方程.以水垫雷诺方程为基础,系统地分析水垫压力、水泵压力、工作液体流量和阻力、盘槽喷嘴布置等水垫带式输送机的基本参数,得到了相应的计算原则和方法.研究表明:水垫带式输送机的承载能力是由动压效应、挤压效应、加质作用3部分组成;由于挤压效应的存在,输送机在间断和不均匀给料的工况下仍可正常工作;最佳的喷嘴布置方案是采用不等排距、不等孔距、不等流量.

水垫带式输送机关键设计参数的研究

水垫带式输送机是一种新型的连续运输机械,从水垫带式输送机的基本结构出发,对水垫带式输送机的关键设计参数进行研究,这些参数主要包括盘槽的半径、盘槽喷嘴的直径及其布置方式、驱动装置的功率及水泵的型号等,通过研究计算,得出这些参数的值及它们之间的关系。

水垫带式输送机水垫压力场数值模拟

在对水垫带式输送机压力场理论研究的基础上,建立了水垫压力场的数学模型.用Flu-ent 6.1软件对水垫压力场的分布进行了数值模拟.研究结果表明:与传统的喷嘴平行布置方式相比,改进的喷嘴错位布置方式能够大幅度地提高水垫带式输送机的承载能力;减小排距和列距可以改善水垫压力场的均匀稳定性;提高带速或者增大喷嘴直径都可以提高水垫压力场的压力值.

水垫带式输送机的润滑机制研究

为了提高水垫带式输送机的承载能力,对其润滑机制进行研究。由纳维-斯托克斯方程着手,根据流体润滑理论推导出水垫带式输送机水垫的雷诺方程,建立了水垫的数学模型。该方程是水垫带式输送机润滑理论的基础,其物理意义就在于将水垫的压力、流量、速度以及水垫厚度联系在一起。结果表明,输送机水垫的承载能力是由动压效应、挤压效应、静压作用3部分组成,其中起主要作用的是静压作用,动压效应的存在提高了水垫的承载能力。

水垫带式输送机水膜承载能力的有限元分析

研究了喷嘴直径、分布形式等设计参数对水垫带式输送机承载能力的影响。将水垫带式输送机的水膜承载问题简化为以雷诺方程表示的二维流体润滑问题,运用有限元法和适当的边界条件,计算得出了不同设计参数情况下的水膜承载能力,并对计算结果进行了分析比较。结果表明:喷嘴直径一定时,承载量随供水压力的升高而增大,随水垫厚度h的增大而降低;供水压力一定时,承载量随喷嘴直径的增加而增大,随水垫厚度的增大而下降;喷嘴直径和供水压力一定时,当喷嘴排数增加时,压力分布曲线向外凸起,而当喷嘴排数减少时,压力分布曲线向内收缩,由于此压力分布曲线应与载荷分布曲线相一致,因此喷嘴的排数应按物料在传送带上不同的堆积形式作出相应的选择。

基于Fluent对水垫带式输送机流体场的仿真研究

为进一步了解水垫带式输送机水垫流体场的形成机理,对水垫流体场进行了数值仿真研究。在理论研究的基础上,建立了水垫流体场的数学模型;利用Fluent软件对水垫流体场的分布进行了仿真分析。研究结果表明,在水垫带式输送机工作时,该流体场内存在两个水流速度较快的区域,且这两个区域动压效应明显;动压效应随输送带速度的加快而增强,适当提高带速可以提高输送机的承载能力。

基于计算机仿真技术的带式输送机水垫压力场分析

结合计算机仿真技术对带式输送机的水垫压力场进行综合分析,对比实验结果,从基础理论入手真实再现实际生产中水垫流场的压力分布特征,为后期研究提出一些建设性意见。

第2代气垫带式输送机的研制

第1代气垫带式输送机存在诸多问题,影响了运行效果。从设计理论、设计方法、气箱结构、断面形状、节流孔布置方式、风源匹配、供风装置等方面进行了创新型改进,推出了第2代气垫带式输送机,解决了第1代产品使用中产生的问题,为气垫带式输送机在电力行业输煤系统的应用提供了参考。

气垫带式输送机物料压力分布计算方法

本文分析了气垫带式输送机物料压力分布的计算原理,根据土压力理论导出了气垫带式物料压力分布的计算式,通过DEM仿真给出了压力分布,与水压力计算方法进行了比较。证明土压力计算方法与水压力计算方法都可以满足计算精度的要求。为气垫带式输送机风机的选择提供了理论基础。