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为了考察钉盘磨所受气流的阻力矩随主要工况的变化情况,同时得到一个较准确的气相流场,本文采用计算流体力学和正交试验设计的方法对只有两圈齿钉的钉盘磨内部流场和所受气流阻力矩进行研究,通过量纲分析的方法和BP神经网络的方法构建钉盘磨气流阻力矩建模并进行预测。 为了保证计算结果的准确性,采用与钉盘磨内部流场类似的圆柱绕流问题进行计算模型的验证。按照正交试验设计法,在合理的参数取值范围内,对数值计算方案进行设计。采用FLUENT求解器对所安排的计算方案进行数值计算。对计算结果采用极差分析法和方差分析法进行处理,得到了各个参数对钉盘磨气流阻力矩的影响趋势,探讨了各个因素对钉盘磨气流阻力矩影响的显著性。 分别采用量纲分析和BP神经网络的方法构建阻力矩模型。对无量纲函数关系式的形式和BP神经网络的隐层层数的设计、隐层神经元数目的确定、算法的选择等均进行了研究确定。两种方法构建的模型预测结果表明:两种方法构建的模型均能够用于阻力的预测,但是BP神经网络模型的最大预测误差比量纲分析模型的最大预测误差降低了15.501%,因此将BP神经网络模型作为本文最终的模型,为钉盘磨的设计提供参考;同时量纲分析法也为机型放大设计和运行参数整理等方面提供了理论依据。