流固耦合的机械搅拌叶片强度分析

作     者：代梦伟 但斌斌 牛清勇 欧阳德刚 DAI Meng-wei;DAN Bin-bin;NIU Qing-yong;OUYANG De-gang

作者机构：武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081 武汉钢铁有限公司研究院湖北武汉430081 

基　　金：国家自然科学基金项目-基于多场耦合的铁水脱硫搅拌器结构变化机理与设计方法研究(51475340) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2022年第373卷第3期

页      码：114-117,123页

摘      要：为了探究某钢厂三叶螺旋搅拌器在流体状态下搅拌器真实的应力和应变大小,利用软件Fluent和Workbench,采用多重参考系法(MRF),流体体积函数(VOF)和标准的湍流模型对螺旋搅拌器进行单向流固耦合数值模拟,得到搅拌器流场分布特点和静力分析情况。分析发现搅拌槽内最大流速位于搅拌头附近区域的流体,而搅拌槽内流场的速度来源于搅拌头的转动,最大速度值约为1.1 m/s;搅拌器最大压力出现在搅拌器底部区域,最大压力约为2270 Pa;搅拌器最大应力出现在搅拌桨叶根部区域,此处为搅拌桨叶与搅拌轴连接处,容易产生应力集中现象,最大应力约为0.241 MPa;最大形变发生在搅拌头底部区域,由于流体压力较大,磨损比较严重,最大变形量约为0.001517 mm。

主 题 词：螺旋搅拌器 流固耦合 数值模拟 应力 变形 

学科分类：12[管理学] 080602[080602] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0806[工学-电气类] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3997.2022.03.023

馆 藏 号：203109937...