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四川大学学报（自然科学版） 2002年第5期39卷 878-882页

作者：孙加龙陈克复朱冬生吴会军华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广州510640 华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室广州510640

作者分析了有关宾汉流体的计算及湍流两相流的现状 ,在k ε湍流模型和使用壁面函数法处理近壁区问题的理论基础上 ,通过引入一些合理的假设 ,建立了一个比较有效的处理纸浆纤维悬浮液的数学模型 ,并对其进行了数值模拟 .作者通过对直圆... 详细信息

作者分析了有关宾汉流体的计算及湍流两相流的现状 ,在k ε湍流模型和使用壁面函数法处理近壁区问题的理论基础上 ,通过引入一些合理的假设 ,建立了一个比较有效的处理纸浆纤维悬浮液的数学模型 ,并对其进行了数值模拟 .作者通过对直圆管中纸浆纤维悬浮液两相湍流的模拟 ,证明了流核区的存在 (r/R =0～ 0 .2 ) .由纤维相和液相的速度分布 ,说明了滑移扩散连续介质模型的正确性 ,将不同初始湍流强度进行比较 ,可进一步解释有关“阻力减小”

关键词：纸浆流动数值模拟纤维悬浮液湍流两相流 CFD模拟 Phoenics软件宾汉流体非牛顿流体

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磨盘挡坝结构对磨区浆料流动及磨浆特性的影响研究

磨盘挡坝结构对磨区浆料流动及磨浆特性的影响研究

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作者：段传武陕西科技大学

学位级别：硕士

盘磨机是目前制浆、造纸过程中广泛应用的设备,磨盘作为盘磨机的关键部件,其齿型结构对磨浆质量与能耗有着重要影响。挡坝是磨盘的重要结构之一,对浆料在磨区中的流动状态有着一定的调节作用,并且其结构、数量与分布对磨盘磨浆性能有直... 详细信息

盘磨机是目前制浆、造纸过程中广泛应用的设备,磨盘作为盘磨机的关键部件,其齿型结构对磨浆质量与能耗有着重要影响。挡坝是磨盘的重要结构之一,对浆料在磨区中的流动状态有着一定的调节作用,并且其结构、数量与分布对磨盘磨浆性能有直接影响。目前,挡坝对于磨区浆料流动及磨浆特性的影响规律尚不明晰,其设计大多基于经验,难以进行参数化设计。因此,本文以等距直齿磨盘为研究对象,通过数值模拟结合实验研究,对挡坝结构参数变化对于磨区流动以及磨浆特性的影响进行了系统性的研究,主要内容及结论如下:（1）从磨盘的齿型结构、浆料在磨区流动特性等方面对挡坝研究现状进行了总结,并对挡坝的结构及其作用进行了介绍。基于比边缘负荷理论的等距直齿磨盘设计方法,对实验用以及实际用等距直齿磨盘进行了设计,其中包括不同挡坝数量、不同高度以及分布位置的含挡坝等距直齿磨盘。（2）基于数值模拟方法,探究了挡坝数量、高度以及分布位置对磨区浆料流动特性的影响。研究发现,随着挡坝数量、高度以及径向位置的增加,磨区压力随之升高,磨区压力与挡坝数量的关系近似为二次函数,与挡坝高度的关系近似为指数函数,与挡坝位置的关系近似为二次函数。挡坝对于磨区浆料流速的影响仅体现在挡坝附近,降低浆料径向流速,增大切向流速。（3）采用MD3000低浓磨浆实验系统,对不同挡坝高度及数量的等距直齿磨盘进行了低浓磨浆实验,研究了挡坝高度与数量对等距直齿磨盘低浓磨浆过程磨浆特性的影响。发现磨区压力随挡坝数量与高度的增加而呈现递增趋势,但浆料流速基本相同;当磨浆功率恒定时,磨齿以恒定的冲击强度对纤维持续冲击,纤维长度递减,浆料打浆度与细小纤维含量递增;随着挡坝数量与高度的增加,磨齿对纤维的有效作用面积增大,单位面积内的有效作用力减小,对纤维的切断作用降低,打浆度递减。（4）基于数值模拟研究所得磨区浆料流动参数及低浓磨浆实验所得数据,以磨区压力作为浆料流动表征参数,研究了数值模拟所得浆料流动参数与磨浆特性的关联性。通过建立磨区压力与打浆度变化速率、纤维切断率的关联式,发现随着磨区压力的升高（或挡坝数量或高度增加）,浆料的打浆度增长速率减缓,纤维切断率降低;基于本文研究结论,提出了“内少外多、内高外低、直少短多”的挡坝设计原则,并对实验用等距直齿磨盘进行了优化,通过对挡坝高度与位置的优化,提升了磨区压力,促进了浆料在磨区中均匀分布。本文结合数值模拟与实验研究方法,探究了挡坝参数对等距直齿磨盘浆料流动特性及磨浆特性的影响,研究了磨区浆料流动特性与磨盘磨浆特性的关联性,为等距直齿磨盘挡坝参数的设计及优化提供了依据,促进了低浓磨浆过程的高效与节能。

关键词：制浆造纸盘磨机等距直齿磨盘挡坝结构纸浆流动磨浆特性

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