PDF《负压式生鲜食品包装机设计与试验》

3 对于管道中 的流 动问题, 当雷诺数大于23

0 0 时, 应用湍流模型进行分析.对于后部圆形的吸风 口, 直径为

8 7m m .我国规定的风机标准进口状态 是指: 工作介质为空气, 压强为

1 0

1

3 2 5k P a , 温度为

2 0 ℃, 相对湿度为

5 0 % 的湿空气状态, 空气密度为

1 2k g / m

3 .在后吸风盒流场的流体仿真中, 将空气 不视为理想气体, 在计算中, 空气的动力粘度系数 μ 在压强为

1 0

1

3 2 5k P a 、 温度为

2 0 ℃条件下, 取值为

1 8*

1 0 -5 P a ・s . 空气流速为

2 6m/ s , 代入式(

1 ) 计 算可得后部圆形吸风口 R e 为15*

1 0

5 , 远大于临界 值2300,因此为湍流. 对于上部矩形的进风口, 属于异形管道内的流 动, 特征长度取水力直径 d H, 其表达式为[

1 6 ] d H =

4 A

1 L

1 (

2 ) 式中 A

1 ― ― ―过流断面的面积, m

2 L

1 ― ― ―过流断面上流体域固体接触周长, m 上部矩形的进风口取最大的进风面积, 水力直 径dH为

0

0 7 5m , 矩形进风口风速为

8 4m/ s , 代入 式(

1 ) , 经过计算上部矩形的进风口雷诺数Re为

4 2*

1 0

4 , 因此也为湍流, 最终选用湍流模型计算, 将特 征长度d和 空气流速v等 计算结果代入Fluent中进行流场计算. 湍流模型计算公式为 ( ρ φ ) t +d i v ( ρ δ φ )=d i v ( Γ g r a d φ )+S (

3 ) 式中 φ ― ― ―通用传输量 Γ― ― ―广义扩散系数 δ ― ― ―流体速度矢量 S ― ― ―广义源项 通过 F l u e n t 中Standardk e 模型 进行 流场 分析, 后吸风盒气流场速度矢量模拟结果如图 5所示. 整体上压强从圆形吸风口到矩形进风口逐渐降低, 但是在拐角处由于小区域的旋流导致压强发生一定 的突变;

在后吸风盒靠近圆形吸风口的最上部和最 下部所形成的压强最大;

对于矩形进风口处的压强, 其吸膜强度随远离吸风口逐渐降低, 形成一定不同 压强 层. 优化前后吸风盒矩形进风口处压强为-329~-

4 5P a , 经过 F l u e n t 仿真优化计算得出, 后 吸风盒在截面参数 l A和lB分别为

2 5m m和64m m 时, 矩形进风口处压强为 -9

4 8~-1

5 6P a , 此结构 参数下能取得较好的吸风口压强效果.

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3 农业机械学报2018年图5后吸风盒气流场速度矢量图 F i g .

5 V e l o c i t yv e c t o r sd i a g r a m so f r e a r a i r s u c t i o nb o x

2

1

2 辊子........