纸浆纤维悬浮液流动的数值分析

本文分析了有关宾汉流体的计算及湍流两相流的现状,选择纸浆纤维悬浮液的研究模型,对其数值模拟进行了初探.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).纤维相和液相的速度分布说明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"的现象.     

喷气涡流纺纺纱过程中的气流场数值模拟

为明确高速气流成纱过程中气流产生和发展变化的规律,解决当前研究中存在的不足,对喷气涡流纺初始引纱过程和正常稳定纺纱过程的气流进行三维数值模拟及理论分析,并采用纺纱实验和借助扫描电子显微镜技术验证数值模拟结果。结果表明:纺纱初始时气流扰动小,湍流少,气流流线规则有序发展,喷嘴内负压气流产生强大吸力利于顺利引纱,模拟推测纤维的集束性较好,包缠和抱合效果较差;正常纺纱过程中气流场不稳定,湍流现象明显,气流轨迹复杂,并出现涡流和回流现象,回流为纱提供额外张力,利于提高纱线强力,模拟推测纤维的包缠和抱合效果较好,这也与纺纱实验结果相吻合。     

新型熔喷气流模头的设计与数值分析

为改善熔喷流场和降低纤维直径,在普通双槽形气流模头的基础上设计了新型模头,并对其进行数值研究.借助Gambit软件建立新型模头的几何模型,采用Fluent软件对其流场进行模拟,分析了纺丝线上的速度、温度、湍流强度分布规律及其对纤维牵伸细化的影响.结果表明:与普通的双槽形模头相比,带有内稳定器的新型双槽形熔喷模头可有效地...     

气流场和聚合物射流运动对液喷纺纤维形貌的影响

为研究液喷纺丝过程中气流场分布和聚合物溶液射流运动对纤维形貌的影响,通过数值模拟分析变压力条件下液喷环形喷嘴下方的气流场分布,采用高速摄影技术捕捉聚丙烯腈（PAN）溶液射流在湍流场中的运动并分析其运动规律。结果表明：随气流压力的增加,气流中心线速度和湍流强度增加;液喷纺PAN微纳米纤维直径逐渐降低并变得均匀,但是压力过大会恶化纤维形貌,并伴随着纤维束的出现。液喷纺丝过程中纤维的细化与气流的拉伸作用、聚合物射流的弯曲不稳定性和摆动作用等因素有关。     

基于CFD的淀粉分离旋流器数值模拟

水力旋流器是淀粉分离的关键设备,应用CFD软件中雷诺应力模型描述湍流,并采用简化的多相流模型对旋流器进行数值模拟.得到旋流器流场的速度场、压力场以及淀粉颗粒的体积比分布,通过对所得结果分析,发现模拟结果基本符合旋流器的运行规律,这就为淀粉分离水力旋流器的优化设计和结构改进提供了新的研究方法和手段.     

基于CFD的梳棉机滤尘管道的分析及结构改进

采用三维不可压流体的K-epsilon湍流模型,基于计算流体动力学(CFD)方法,对梳棉机后上滤尘吸塑管道进行气流场分析。结果表明:原管道内存在一些湍流,增加了压力损失,造成除尘效率偏低。为此对该管道进行了结构改进设计,并做了进一步的数值模拟分析。经过对改进前后管道的CFD模拟结果的分析对比,总结出改进后的管道气流场分布更加合理。     

分离大米淀粉用微型旋流器内部流场的数值模拟

CFD（计算流体力学）数值模拟是研究淀粉分离用旋流器的重要手段。应用Fluent软件中雷诺应力模型描述湍流,并采用混合相模型对分离大米淀粉的旋流器的内部流场进行CFD数值模拟,得到旋流器内部流场的压力场、速度场以及淀粉浓度分布,通过对比所得结果,发现模拟结果基本符合旋流器的运行规律,这就为用于大米淀粉分离的微型旋流器的优化设计和现场操作提供了新的研究方法和理论依据。     

纸浆泵数值模拟研究进展

通过分别对近年来关于纸浆泵内流动介质在简单管道中和整机的数值模拟方法的概括总结,介绍了包括纸浆流动特性和纸浆泵数值模拟的研究成果,指出了这些研究的特点及其不足,并对纤维悬浮流模型在纸浆泵数值模拟中的应用前景和湍流模型研究的发展对于模拟准确性提高的意义进行了展望。     

辊壳式流浆箱结构原理及初步分析

介绍了辊壳式流浆箱的结构原理,并针对实验中模拟的流浆箱流道模型,采用计算流体动力学方法,通过对流浆箱不同流道宽度的流场进行了数值模拟和分析计算。模拟结果体现了新型流浆箱流道内流体湍流特性,同时研究分析表明,新型流浆箱流道宽度和匀浆辊转速在一定范围内时,流体湍流强度可较好地满足分散纸浆纤维的要求。     

轴流式核主泵流场数值分析与试验研究

以某核电站轴流式核主泵为对象,基于Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型对其内部流场进行数值模拟,并与模型试验结果进行比较,验证了数值计算的有效性和准确性。进而分析了不同工况下导叶和泵壳段各自的损失,揭示了主泵内流场的流动特点,为核电站主泵的性能分析和优化设计提供了有益的参考。     

基于CFD方法优化水力式流浆箱湍流发生器的结构

水力流浆箱湍流发生器性能主要以湍流强度和湍流尺度为评价标准。通过运用FLUENT软件对出口横截面为正六边形的渐扩型湍流发生器在不同的入口速度以及不同的结构尺寸下进行一系列的数值模拟,讨论了浆料流速及结构尺寸对湍流发生器的影响,确定了出口为正六边形湍流发生器的优化尺寸。     

流浆箱喷嘴处纸浆两相射流的流动分析

纸浆离开流浆箱喷嘴的流动是一种两相平面湍流射流运动,其流动状态对上网成形的质量具有重要影响。从两相流体流动出发,对纸浆的这种射流流动机理进行了探讨,并推导了表示其流动状态的微分方程组。     

螺带式桨叶带宽对搅拌槽内油制辣椒固液两相流的影响

对油制辣椒固液两相流在搅拌槽内的流动情况进行数值模拟分析,选取螺带式桨叶,分析不同带宽条件下,搅拌槽内流体的速度场、密度场、各相体积分数分布规律。结果表明：螺带的带宽对搅拌槽内流体的流动分布有着较大的影响,通过比较不同帯宽桨叶可知,适当地增加带宽可以增加固液混合体的搅拌轴向速度,搅拌槽内湍流区域增加,固液搅拌均匀、效果明显变好。分析结果为油制辣椒卧式搅拌槽的设计提供了理论依据,具有一定的实际应用意义。     

螺带式桨叶带宽对搅拌槽内油制辣椒固液两相流的影响

对油制辣椒固液两相流在搅拌槽内的流动情况进行数值模拟分析,选取螺带式桨叶,分析不同带宽条件下,搅拌槽内流体的速度场、密度场、各相体积分数分布规律。结果表明:螺带的带宽对搅拌槽内流体的流动分布有着较大的影响,通过比较不同带宽桨叶可知,适当地增加带宽可以增加固液混合体的搅拌轴向速度,搅拌槽内湍流区域增加,固液搅拌均匀、效果明显变好。分析结果为油制辣椒卧式搅拌槽的设计提供了理论依据,具有一定的实际应用意义。     

锥管布浆的局限性分析

布浆器是流浆箱中浆料的流送和分布装置,当今大多数流浆箱均采用了单侧进浆的锥形总管布浆器,然而锥管布浆也存在着自身的局限性,本文从制造和设计原理两方面分析了锥管布浆器的局限性及对浆料分布的影响.     

A Principle of Producing Multi-ply Paper Using a Wire in an Inclined Wire Machine

In this study, we improved the dispersibility of the stocks in the headbox of an inclined wire machine to produce a distinct paper, and analyzed some factors affecting paper formation in the production of multi-ply paper. We used FLUENT6.3 to analyze the flow of the stocks in the headbox and select the structure of the diffusion part required for improving the dispersibility of fibers. Moreover, based on a simulation experiment, the optimal rational angle of the diffusion part () was found to be approximately 8°~10°, and it improved the paper formation in the case of usage of two plates. Using the equation for the formation of paper layers in the headbox of an inclined wire machine, we obtained a paper with the given basic weight by controlling the inclined angle of the wire (), initial height of water (H), and concentration of the stocks. We considered the effect of and H of the stocks in the headbox on the fiber distribution, and according to the results, should be set as approximately 20°~30° and H should be maximally high. When producing multi-ply paper by a wire, the line pressure of the couch roll should be maintained at 1.8~2.0 kN/m to avoid the damage to the paper sheets. In addition, we found the optimal structure parameter of the dehydrated roll was as follows: hole ratio of approximately 30% of the dehydrated roll surface area, width of 1.5~2.0 mm, slot pitch of 5~6 mm, slot depth of 2~3 mm, and inclined angle of diffusion part () of 5°.     

改进遗传算法PID参数优化在流浆箱总压控制中的应用

稀释水水力式流浆箱的总压控制直接关系到纸张质量的好坏,传统的PID方法对于非线性、参数时变性和模型不确定性的对象控制精度较低。虽然传统遗传算法可以优化PID参数,提高精度,但是收敛速度慢,整定时间长,限制其在高速纸机控制中的应用。针对这些问题,本课题以纸机流浆箱总压控制为研究对象,采用改进的遗传算法来整定PID参数,通过优化交叉和变异算子、增加当前最优追踪策略以及改进收敛准则等方法来提高遗传算法的全局寻优能力和收敛速度。仿真结果表明,用改进的遗传算法整定后的流浆箱总压控制PID具有更快的响应速度和更好的鲁棒性。     

气垫流浆箱压力与纸页定量和水分的仿真控制

基于MATLAB7.0平台,利用GUI设计技术,分别对造纸过程中气垫式流浆箱控制系统和成纸定量水分控制系统进行了计算机模拟仿真.通过开发的仿真软件,比较和验证了PID控制和模型预测控制的不同效果.结果表明,对于气垫式流浆箱和成纸定量水分这类双输入双输出的控制系统,预测控制具有良好的解耦控制作用、系统稳定性及鲁棒性,预测控制效果比较理想.     

ParaSlice喷嘴——使复印纸质量发生质的飞跃

复印纸过高的卷曲度给复印过程带来许多麻烦。纸张两面具有完全相同的复印特性是复印纸生产商不断追求的目标。福伊特新型ParaSlice流浆箱喷嘴技术,通过改善喷射浆流可很好地解决纸张两面差,提高纸张适印性。