【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磨煤机技术，尤其涉及一种基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法。
技术介绍
1、目前，磨煤机是将煤块破碎并磨成煤粉的机械，它是煤粉炉的重要辅助设备。有立式磨粉机、高压悬辊磨、中速微粉磨、超压梯形磨、雷蒙磨等型号。
2、申请号为“cn201811424712.0”的专利文献公开了一种中速磨煤机进口一次风量测量方法，包括：s1：采集进口热一次风管道处的进口热一次风的温度th和风量bh，采集进口冷一次风管道处的进口冷一次风的温度tc，采集进口混合一次风管道处的进口混合一次风的温度te；s2：根据热平衡原理计算得到进口混合一次风管道处的进口混合一次风的风量be。本专利技术能够避开了流场分布均匀性较差位置一次风量的直接测量，通过其他测量效果相对较好位置的测量结果来推算，显著提高磨煤机进口一次风量的测量准确性，有助于运行人员的运行调整。
3、申请号为“cn201720909758.6”的专利文献公开了一种磨煤机进口风量取样装置，包括迎面管，所述迎面管的侧壁上固定连接有背面管，所述迎面管和背面管的一端均插入风管内，所述迎面管的内部设置有用于清理所述迎面管内部积灰的清理组件，所述迎面管和背面管内部安装有测速件，所述迎面管位于风管内的一端远离所述背面管的一侧上开设有引导斜面，本技术具有以下优点和效果：本方案利用新机械结构，具有较准确的测量进风口风量的效果。
4、上述专利文献结合现有技术揭示了现有的基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法存在以下缺陷：
5、1、磨煤机的一次
6、2、磨煤机的一次热风，一般以俯视顺时针方向吹入一次风室；为了实现风向尽量切向吹入，一般会在一次风口处设置若干导向板，确保一次风均匀导入，确保磨煤机内部气流分布均匀。但是，当前的一次风口处导向板通常为一次风中心线单板设置或平行排列的多板样式，上述样式虽然能对一次风起到分流的作用，降低一次风进入风室的阻力，但一次风动能损失仍较大，因此需要一种对一次风分流引流作用更突出的一次风入口导流板结构。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，解决了导向板处一次风动能损失仍较大的问题。
2、本专利技术第一方面在于提供一种基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，包括：
3、s10步骤：在磨煤机的一次风室内壁中，沿半径以内作五个直径规律递减的同心圆，直径由小至大分别为分别为圆1到圆5；
4、s20步骤：作垂直于一次风入口中心线的辅助线，通过圆1到圆5与辅助线的交点向一次风口作切线延长到一次风口，对一次风导流板的定位和角度偏斜设置进行定位，形成一次风导流板的设计图；
5、s30步骤：根据一次风导流板的设计图以及传统无导流板设计图进行风室三维建模，形成两组模型进行对比；
6、s40步骤：采用navier-stokes方程计算得到两个模型算例下与磨煤机生产相关的重要物理数据并进行比对分析出旋流导流板是否符合要求。
7、在本专利技术第一方面中，作为一种优选的实施例，在所述s10步骤中，在“沿半径以内作五个直径规律递减的同心圆，直径由小至大分别为分别为圆1到圆5”时，使圆1到圆5的半径以l1的数值规律递增。
8、在本专利技术第一方面中，作为一种优选的实施例，在所述s30步骤中，在“根据一次风导流板的设计图以及传统无导流板设计图进行风室三维建模，形成两组模型进行对比”时，先做好计算前的准备工作，随后进入fluent软件进行模型的设置，针对气相内流场气流旋转流动的湍流模型选择realizable k-ε模型。
9、在本专利技术第一方面中，作为一种优选的实施例，在所述s30步骤中，在“根据一次风导流板的设计图以及传统无导流板设计图进行风室三维建模，形成两组模型进行对比”时，划分进口风管和内部筒体两个流体域，其中磨碗及风环处作mrf旋转域处理。
10、在本专利技术第一方面中，作为一种优选的实施例，在所述s30步骤中，设定转速为27.7r/min，磨煤机气相入口为速度入口，速度根据实际工况质量流量与入口截面积进行计算为29.18m/s，出口作outflow充分发展，壁面设置方面，磨碗壁面及其下处刮煤板和分离器体壁面作运动旋转壁面，设定转速同旋转域，其余壁面为静止无滑移的壁面。
11、在本专利技术第一方面中，作为一种优选的实施例，在所述s30步骤中，在“根据一次风导流板的设计图以及传统无导流板设计图进行风室三维建模，形成两组模型进行对比”时，求解方法选择稳态压力-速度耦合隐式求解精度较高的coupled算法，收敛标准为各项收敛残差低于10-3。
12、在本专利技术第一方面中，作为一种优选的实施例，在所述s40步骤中，在“采用navier-stokes方程计算得到两个模型算例下与磨煤机生产相关的重要物理数据并进行比对分析出旋流导流板是否符合要求”时，navier-stokes方程表达式如下：
13、
14、其中下标为坐标轴方向，其余各项为流体运动参数物理量。
15、在本专利技术第一方面中，作为一种优选的实施例，在“采用navier-stokes方程计算得到两个模型算例下与磨煤机生产相关的重要物理数据并进行比对分析出旋流导流板是否符合要求”时，选择基于雷诺时均法的realizable k-ε模型对该方程进行求解，在realizable k-ε模型中，关于k和ε的输运方程如下：
16、
17、在本专利技术第一方面中，作为一种优选的实施例，在所述s40步骤中，在“采用navier-stokes方程计算得到两个模型算例下与磨煤机生产相关的重要物理数据并进行比对分析出旋流导流板是否符合要求”时，将与磨煤机生产相关的重要物理数据生成统计表。
18、在本专利技术第一方面中，作为一种优选的实施例，在所述s40步骤中，在“采用navier-stokes方程计算得到两个模型算例下与磨煤机生产相关的重要物理数据并进行比对分析出旋流导流板是否符合要求”时，对比流场中进出口风阻、最大气流流速。
19、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
20、1、沿半径以内作五个直径规律递减的同心圆，直径由小至大分别为分别为圆1到圆5时，使圆1到圆5的半径以l1的数值规律递增。针对一次风有更好的分流引流效果，本专利技术的导流板结构使得一次风更加有序均匀地进入一次风室。
21、2、本专利技术加装了旋流导流板的模型各个喷口气流流速分布较元模型更加均匀，更高的气流流速意味着磨煤机更强的输送煤粉的能力，同时更加均匀的气流分布则是可以有效降低各风环叶片及磨煤机内部部件磨损不一的情况。
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1.一种基于CFD的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于CFD的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述S10步骤中，在“沿半径以内作五个直径规律递减的同心圆，直径由小至大分别为分别为圆1到圆5”时，使圆1到圆5的半径以L1的数值规律递增。
3.如权利要求2所述的基于CFD的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述S30步骤中，在“根据一次风导流板的设计图以及传统无导流板设计图进行风室三维建模，形成两组模型进行对比”时，先做好计算前的准备工作，随后进入fluent软件进行模型的设置，针对气相内流场气流旋转流动的湍流模型选择Realizable k-ε模型。
4.如权利要求2所述的基于CFD的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述S30步骤中，在“根据一次风导流板的设计图以及传统无导流板设计图进行风室三维建模，形成两组模型进行对比”时，划分进口风管和内部筒体两个流体域，其中磨碗及风环处作MRF旋转域处理。
5.如权利要求4所述的基于CFD的磨煤机
6.如权利要求1所述的基于CFD的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述S30步骤中，在“根据一次风导流板的设计图以及传统无导流板设计图进行风室三维建模，形成两组模型进行对比”时，求解方法选择稳态压力-速度耦合隐式求解精度较高的coupled算法，收敛标准为各项收敛残差低于10-3。
7.如权利要求1所述的基于CFD的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述S40步骤中，在“采用Navier-Stokes方程计算得到两个模型算例下与磨煤机生产相关的重要物理数据并进行比对分析出旋流导流板是否符合要求”时，Navier-Stokes方程表达式如下：
8.如权利要求1所述的基于CFD的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在“采用Navier-Stokes方程计算得到两个模型算例下与磨煤机生产相关的重要物理数据并进行比对分析出旋流导流板是否符合要求”时，选择基于雷诺时均法的Realizable k-ε模型对该方程进行求解，在Realizable k-ε模型中，关于k和ε的输运方程如下：
9.如权利要求1所述的基于CFD的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述S40步骤中，在“采用Navier-Stokes方程计算得到两个模型算例下与磨煤机生产相关的重要物理数据并进行比对分析出旋流导流板是否符合要求”时，将与磨煤机生产相关的重要物理数据生成统计表。
10.如权利要求1所述的基于CFD的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述S40步骤中，在“采用Navier-Stokes方程计算得到两个模型算例下与磨煤机生产相关的重要物理数据并进行比对分析出旋流导流板是否符合要求”时，对比流场中进出口风阻、最大气流流速。
...【技术特征摘要】
1.一种基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述s10步骤中，在“沿半径以内作五个直径规律递减的同心圆，直径由小至大分别为分别为圆1到圆5”时，使圆1到圆5的半径以l1的数值规律递增。
3.如权利要求2所述的基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述s30步骤中，在“根据一次风导流板的设计图以及传统无导流板设计图进行风室三维建模，形成两组模型进行对比”时，先做好计算前的准备工作，随后进入fluent软件进行模型的设置，针对气相内流场气流旋转流动的湍流模型选择realizable k-ε模型。
4.如权利要求2所述的基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述s30步骤中，在“根据一次风导流板的设计图以及传统无导流板设计图进行风室三维建模，形成两组模型进行对比”时，划分进口风管和内部筒体两个流体域，其中磨碗及风环处作mrf旋转域处理。
5.如权利要求4所述的基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述s30步骤中，设定转速为27.7r/min，磨煤机气相入口为速度入口，速度根据实际工况质量流量与入口截面积进行计算为29.18m/s，出口作outflow充分发展，壁面设置方面，磨碗壁面及其下处刮煤板和分离器体壁面作运动旋转壁面，设定转速同旋转域，其余壁面为静止无滑移的壁面。
6.如权利要求1所述的基于cfd的磨煤机一次风进口导流板结构优化方法，其特征在于：在所述s30步骤中，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐钧，赵慧文，张占军，陆靖欢，
申请(专利权)人：上海电气上重碾磨特装设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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