稀釋水流漿箱漿料流動機理研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、稀釋水局部調(diào)濃法具有調(diào)節(jié)精度高、調(diào)節(jié)能力強等優(yōu)點，并且還能保持唇板不會變形，因此現(xiàn)代高速紙機大多采用此方法來控制紙張橫幅定量的偏差。本文基于多相流體力學理論，研究紙漿懸浮液兩相流體的流動力學特性，用等效表面積法建立了橢球纖維粒子模型;根據(jù)浮沉法、用波美計測量了五種常見纖維密度，用UDF編程，修正CFX軟件中的二相流模型及系數(shù);利用ANSYS-CFX軟件，分別對方錐管布漿器的布漿性能和稀釋水混合元件的稀釋混合效果進行了分析，本文具體完成的

2、研究工作如下:
　　1.通過分析回流量和支管長度對方錐管布漿器的布漿性能影響發(fā)現(xiàn):
　　(1)漿料在布漿器內(nèi)的流動是靠壓力波動波浪式前進，支管流量的最大值和最小值分別分布在錐形總管的回流端和進口端;
　　(2)回流量偏小時，靠近進口端支管流量減小，而靠近回流端支管流量卻增大，反之亦然;當回流量為7.5％和12.5％時，布漿效果最好。
　　(3)支管長度偏長時，靠近進口端的支管流量增大，而靠近回流端的支管流量卻減小

3、;當支管長度為50mm和175mm時，支管流量波動較大，因此支管長度不宜過短或過長。
　　針對上述特性，對布漿器提出三種優(yōu)化結(jié)構(gòu)，實驗結(jié)果顯示:三種結(jié)構(gòu)均縮小了流量的偏差范圍，各支管流量也更接近于期望值，改善了布漿器的布漿性能，對比三種結(jié)構(gòu)可知第二種結(jié)構(gòu)即支管長度為150mm布漿性能最佳。
　　2.通過分析兩種稀釋水混合元件的稀釋混合效果發(fā)現(xiàn):
　　(1)稀釋水的進水方式和纖維密度對稀釋水與主漿流的混合效果影響不明顯，

4、其混合效果主要取決于混合裝置的結(jié)構(gòu);
　　(2)在階梯擴散器的稀釋水混合模型的出口截面上，纖維相的體積分數(shù)分布并不均勻且管底處出現(xiàn)一層水膜;因此，在基于第一段圓管和各段長度都不變的基礎(chǔ)上，對階梯擴散器的稀釋水混合模型作了兩種改變，第一種:第二段管改為漸縮型，第三段管改為漸擴型;第二種:第二段也為圓管，但直徑比第一段小，第三段圓管直徑與第一段相等。在兩種優(yōu)化模型中，纖維相的體積分數(shù)在出口截面上均勻分布并且主漿流在第一種模型比第二種模

5、型中更早被充分稀釋且分布均勻，因此，第一種結(jié)構(gòu)比第二種更能節(jié)省管道尺寸，但從機械制造角度來講，第二種結(jié)構(gòu)更為簡單，容易制造。
　　(3)在稀釋水直接注入穩(wěn)漿室的混合模型中:射流與橫流間的速度差是產(chǎn)生渦流的主要原因;穩(wěn)流室的橫向上，離入口處的距離越遠即隨著X值的增加，射流向兩邊擴散程度越大;出口截面處，纖維相的體積分數(shù)分布較均勻。
　　總體來說，兩種稀釋水混合模型的混合比較均勻，再經(jīng)過后面的湍流發(fā)生器，漿料混合會更均勻，應(yīng)該能