扫路车吸嘴气固两相流仿真分析及其设计改进

作     者：覃先云 肖庆麟 周枫林 伍乾坤 徐浩 

作者机构：中联重科股份有限公司中联重科环境产业公司长沙410013 湖南工业大学机械工程学院株洲412008 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2016年第33卷第1期

页      面：73-79,181-182页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：湖南省自然科学基金(14JJ3148) 

主　　题：扫路车 吸嘴 计算流体力学 吸尘效率 设计改进 

摘      要：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。