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《中原工学院》 2017年
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精梳分区空调空气幕带隔断设计研究

庞乐  
【摘要】:社会对纺织品的需求伴随着社会的发展不断扩大,促使纺织工业在我国实体经济体系中占的份额越来越大,其作为我国实体经济体系中的传统支柱行业,在我国对外经济竞争中占无可替代的地位。纺织工业的发展面临着激烈的竞争,不仅要面对国际市场的压力,而且还要在产品质量上有质的突破,以满足目前消费者对纺织品的高品质需求。保证纺织品品质的主要因素就是车间的内部环境,主要针对车间的温湿度,但是车间内不同工艺又有不同的温湿度要求,所以在纺织品生产中满足对不同车间的温湿度参数是企业管理的重中之重,从而使产品质量得以保证。在保证车间原有的气流组织不变的情况下,仅在车间走道增加空气幕带,采用数值模拟的方式进行计算,且产生的数据周期短、效果明显等,从而使数值模拟的方式得到更广泛的使用。本课题是在精梳和并粗车间内部走道上增设空气幕带,采用Airpak软件对精梳和并粗车间内部的气流组织进行数值模拟研究,湍流流动模型为k-ε两方程,得出车间的温湿度场和速度场云图。为了使空气幕带的隔断效果更佳,本文采用的方法是控制变量法。根据经验公式得出的车间空气幕送风临界风速与模拟得出的最优空气幕风速相比,其两者的差值在范围之内。以模拟方法得出的空气幕最优送风风速为前提,空气幕带宽分别取0.2 m、0.25 m、0.3 m三种方案,数值模拟后,对车间内部的温湿度场进行分析。针对纺织厂精梳车间和相邻并粗车间需要不同的相对湿度要求,实行实物隔断影响车间环境及半成品运输的情况。本课题采用低速厚气流空气幕带对工序之间进行分割,实现车间不同区域的湿度分区空调。通过数值模拟和经验公式计算分析,检验低速厚气流空气幕带对精梳和并条车间相对湿度横向分割效果。结果表明在空气幕带喷口宽度为0.04 m、列宽为0.3 m、风速为5 m/s时,车间内部区域相对湿度横向分层明显,车间内部相对湿度值相对稳定,能较好地满足工艺生产要求。
【关键词】:精梳分区空调 低速厚气流 空气幕带隔断 数值模拟 相对湿度
【学位授予单位】:中原工学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU831
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-10
  • 1 绪论10-18
  • 1.1 课题研究背景和意义10-11
  • 1.2 纺织车间的工艺流程11-13
  • 1.3 国内外空气幕隔断研究现状13-17
  • 1.3.1 国外空气幕隔断研究现状13-15
  • 1.3.2 国内空气幕隔断研究现状15-17
  • 1.4 主要的研究内容17-18
  • 2 车间相对湿度隔断数值模拟基础理论18-24
  • 2.1 湍流流动概述18
  • 2.2 湍流流动的数值模拟及控制方程18-21
  • 2.3 区域的离散及求解21-22
  • 2.4 模拟软件简介22-23
  • 2.5 本章小结23-24
  • 3 精梳车间数值模型24-33
  • 3.1 精梳车间概述24
  • 3.2 精梳车间模型建立24-26
  • 3.2.1 研究的对象24-25
  • 3.2.2 物理模型25-26
  • 3.3 边界条件的设置26
  • 3.4 模型网格划分26-27
  • 3.5 数值模拟的收敛27-28
  • 3.6 模拟结果与分析28-32
  • 3.7 本章小结32-33
  • 4 精梳车间空气幕带隔断效果优化与分析33-48
  • 4.1 低速厚气流空气幕带隔断设计33-35
  • 4.1.1 问题的提出33-34
  • 4.1.2 空气幕带隔断设计34-35
  • 4.2 空气幕带临界风速的选取35-36
  • 4.3 车间相对湿度变化对空气幕带临界风速的确定36-40
  • 4.3.1 空气幕带宽对相对湿度的影响39-40
  • 4.4 精梳车间无空气幕带模拟分析40-43
  • 4.4.1 车间相对湿度场分析40-41
  • 4.4.2 车间温度场分析41-42
  • 4.4.3 空气幕带隔断效果分析42-43
  • 4.5 精梳车间空气幕带隔断模拟分析43-47
  • 4.5.1 车间相对湿度场对比分析43-45
  • 4.5.2 车间温度场对比分析45-47
  • 4.6 本章小结47-48
  • 5 结论与展望48-50
  • 5.1 结论48
  • 5.2 展望48-50
  • 参考文献50-53
  • 附录:攻读硕士学位期间取得的研究成果53-54
  • 致谢54

【参考文献】
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