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粉煤灰脉冲气流干燥的结构和建模设计

  粉煤灰为工业上常用的混合材料,其综合利用多使用干灰,目前粉煤灰的干燥工艺多采用回转烘干设备,此类设备占地面积大,能耗高,在工业生产中遇到的问题较多。脉冲气流干燥机是广泛应用于颗粒干燥的设备,由于采用气流输送原理,设备制作简单,占地面积较小,仅在高度上有一定的要求,且在实际运用中热效率较高,其特有的脉冲管结构可以有效地强化干燥管内部气固两相之间的传热作用。
  
  粉煤灰脉冲气流干燥管的结构设计针对粉煤灰的干燥特性和物理性质,采用干燥器设计手册中的分段设计方法,设计适用于粉煤灰颗粒的脉冲气流干燥器。该干燥管结构包括2段减速段和3段加速段,根据设计的粉煤灰脉冲气流干燥器的结构,利用UG NX6.0软件建立其三维模型,由于加速段和减速段的管径不同,如采用直接连接,在过渡段会产生涡流现象。
  
  因此,在建模时过渡段采用60°倾斜角的圆锥体过渡,并采用60°的倒圆角将连接处顺滑处理。将建立的三维模型导入Gambit软件中进行网格划分,采用较小尺寸的网格单元,尽可能提高过渡段的网格质量,经多次尝试,最终采用10 mm大小的六面体网格,共计得到网格数为167760个,通过Gambit对网格评价,网格单元夹角小于0.8°,满足计算要求,将干燥管进口设置为速度入口边界条件,出口设置为充分压力出口边界条件,其它的边界设置为壁面边界条件。

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