扫路车吸嘴气固两相流仿真分析及其设计改进

应用计算流体力学(CFD)方法对扫路车吸嘴内腔气固两相流进行仿真分析。采用Realizable k-ε湍流模型模拟气相,利用离散相模型追踪固相尘粒运动轨迹。传统吸嘴的模拟结果表明,内腔起主导作用的旋转式气流强度较弱并存在低速涡流区,吸尘效率低。为避免传统吸嘴缺陷,首次提出了后置补气流道、主体空腔呈Y型结构的改进吸嘴。改进吸嘴的流场模拟结果表明:旋转式气流明显加强,形成良好的"龙卷风"作用,能有效提高吸尘效率;另外,补气流道进入的高速气流汇聚于吸管下后方,能阻止尘粒遗漏和有利于尘粒提升进入吸管。尘粒运动追踪结果表明,改进吸嘴的吸尘效率比传统吸嘴提高21.1%。实际路面吸尘试验验证了仿真分析的正确性。试验进一步测得应用改进吸嘴的扫路车有效作业速度比原有提高41.2%,这对提高作业效率和降低单位公里作业油耗具有重要意义。

补气孔对扫路车吸嘴吸尘性能的影响

应用可实现的k-ε湍流模型和离散相模型对扫路车吸嘴内腔气固两相流进行数值模拟,研究补气孔对吸嘴吸尘性能的影响.模拟结果表明:从补气孔进入高速气流可以明显加强吸嘴内腔靠近路面处气流强度和吸管底部上升气流强度,有利于尘粒扬起和提升并进入吸管.单个尘粒运动轨迹追踪表明补气孔产生的气流能使尘粒在吸嘴内的运动更顺畅.尘粒轨迹统计结果表明:补气孔极大降低尘粒在吸嘴内滞留的比例和平均停留时间,显著提高吸嘴吸拾尘粒能力.