选粉机能耗的分析与优化研究

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为解决滞后的选粉机能耗研究不能满足市场日益增长的低能耗需求的矛盾,本研究采用数值模拟为主体、实验测定为验证、理论分析为辅助的方法对选粉机能耗进行研究。  在研究选粉机能耗数值模拟方法过程中较为详细的阐述选粉机数值模拟的基本过程,包括实体建模、网格划分、分析计算等内容。将模拟数据与测量数据进行对比分析,发现模拟数据与测量数据最大误差为10.77%,吻合较好,表明研究中采用的计算模型、计算方法的可行性。  在选粉机转子能耗研究中,对转矩与转动功率进行了初步的理论推导,得到对应的理论公式,并根据工程需求推导了其对应的工程估算式。借助数值模拟方法,研究并得到了气流切向速度分布情况、操作参数对气流切向速度分布的影响规律。同时也探讨操作参数对转动转矩和转动功率的影响,得到了对应的变化规律。  在选粉机气流能耗研究中,根据选粉机构造与流体流形将选粉机的腔体划分为六个子腔体:送料筒腔体、下锥腔体、外腔体、叶片腔体,内腔体、出口腔体。采用数值模拟方法研究操作参数对各腔体与整机的气流能耗的影响,得到其对应的变化规律。研究各子腔体气流能耗比例,发现送料筒腔体、内腔体和出口腔体的能耗比例较高,为结构优化奠定了基础。  对送料筒腔体、内腔体和出口腔体进行能耗分析,设计了环面风口结构和涡流打散锥结构。对比优化前后的选粉机,其分选性能没有明显变化,其气流能耗明显降低。风量增大、喂料量减小、转速增大,节能比例增加。环面进风口结构对整机的节能贡献较大,其节能比例占整机的14%左右。涡流打散锥对整机的节能贡献较小,其节能比例占整机的3%左右。  本课题为选粉机能耗的深入研究奠定了基础,也为低能耗的选粉机的研究与开发提供相关的理论支持。因此本研究具有较强的现实意义和指导意义,同时也能够带来一定的经济效益和良好的社会效益。
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