窦　靖　张　放　沙九龙　张　辉

(南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037)



立式水力碎浆机内部浆料流场数值模拟及其新型槽体结构的研究(二)

窦靖张放沙九龙张辉*

(南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037)

基于国内外已有的相关专利和应用的立式水力碎浆机结构，提出了一种高效、节能和运行平衡稳定的新型鼓槽体结构；然后,运用FLUENT软件对新型鼓槽体内部浆浓为5%的浆料流场进行数值模拟,以得到其内部浆料流场的压力、流速和湍流强度的分布情况,并与O形和D形槽体进行分析对比；最后，通过小型碎浆装置碎浆实验验证数值模拟结果。实验结果表明,新型鼓槽体螺旋返流板立式水力碎浆机的结构特征为槽体采用鼓形结构,并且在槽壁上焊有反流向、45°螺旋线、间断排布、带凹槽的梯形截面返流板；椭球弧形收口和返流板的合力作用可将浆料同时向槽体中心和槽底转子区域推送,同时返流板附近湍流强度平均增强100%,有效提高了碎浆效率；倒锥体部壁面处的浆料速度为5 m/s,能够有效降低因径向撞击壁面造成的能量损失；碎浆过程中,鼓槽体的振幅有效值远低于具有不对称结构的D形槽体,保证运行时的安全性和稳定性。

鼓槽体螺旋返流板立式水力碎浆机；浆料流场分布；FLUENT；数值模拟

笔者曾在分析国内外已有的相关专利和应用的立式水力碎浆机槽体结构的基础上,运用FLUENT软件对O形(具有对称流场)和D形(具有不对称流场)两类立式水力碎浆机槽体结构进行了浆料流场数值模拟,得出了各自内部流场的优缺点,即O形水力碎浆机运行平衡稳定,但是碎浆效率低于D形水力碎浆机；……