气动循环除尘系统流动特性与分离效率

扫路车是一种利用负压工作的新型城市环保机械，而决定其吸尘性能的关键在于其吸入端气动循环除尘系统工作时的流动特性与分离效率。本书内容共8章。首先，以气动循环除尘系统所吸入的颗粒多物理属性为研究对象，初步构建基于颗粒物理属性的除尘性能回归模型，通过分析各参数对流动特性的影响规律及内外流场复杂分界面的作用效果，确定可缩比例壁面函数对计算结果的稳健性。其次，基于均匀设计方法和多元回归理论，建立气动循环除尘系统结构参数中吸尘口直径、吸尘口倾角和前挡板倾角对前进气面平均风速影响的回归模型。同时，构建运行参数中反吹风量、系统压降和行驶速度对分离效率影响的回归模型，明确影响因素间交互关系及协同效果，实现了“结构参数+运行参数”双重优化效果。最后，结合加工样机进行测试分析，并对FLUENT-Edem双向耦合模型进行探究和构建，多角度验证模型的可靠性。

本书可供通风除尘、气力输送、强化传质等领域的科技人员、管理人员阅读，也可供流体机械与工程、环境科学与工程、化学科学与工程等专业的师生参考。

第1章 道路除尘装备研究现状

1.1 研究背景及研究目的与意义

1.2 扫路车国内外研究现状概述

1.3 吸人端集尘系统国内外研究现状

1.3.1 单吸式除尘系统

1.3.2 气动循环除尘系统

1.4 本章小结

第2章 气动循环除尘系统CFD模型构建及数值模拟方法研究

2.1 气动循环除尘系统物理和数学模型构建

2.2 网格数量无关性分析

2.3 气动循环除尘系统近壁面区域处理及其对计算结果影响

2.3.1 气动循环除尘系统近壁面区域流体流动特性分析

2.3.2 气动循环除尘系统近壁面区域常用方法分析

2.3.3 气动循环除尘系统近壁面区域壁面函数选取对计算结果的影响

2.4 流场计算时边界条件的确定

2.5 气动循环除尘系统流场求解基本假设和模型验证

2.6 气动循环除尘系统吸人尘粒及大颗粒物的基本条件分析

2.6.1 微小尘粒的物理性质

2.6.2 尘粒起动理论及起动速度

2.6.3 大颗粒物粒径与起动速度

2.7 本章小结

第3章 颗粒多物理属性除尘性能回归模型构建的CFD分析

3.1 颗粒多物理属性数值试验设计

3.2 颗粒轨迹数值求解结果与分析

3.3 基于多元回归分析法的模型构建和分析

3.3.1 多元回归方程构建

3.3.2 回归关系的显著性检验

3.3.3 偏回归系数的显著性检验

3.4 颗粒多物理属性模型检验

3.4.1 回归方程自变量主次关系分析

3.4.2 单变量对颗粒回收率影响效果分析

3.5 颗粒多物理属性与系统压降协同作用效果

3.6 本章小结

第4章 气动循环除尘系统结构参数对流场性能影响的CFD分析

4.1 气动循环除尘系统结构参数分析

4.1.1 气动循环除尘系统吸尘口直径计算

4.1.2 气动循环除尘系统吸尘口倾斜角度计算

4.1.3 气动循环除尘系统前挡板倾斜角度计算

4.2 吸尘口直径对内部流场影响的CFD分析

4.2.1 吸尘口直径改变对进气面速度和压强的影响

4.2.2 吸尘口直径改变对除尘效率的影响

4.2.3 吸尘口直径改变对大粒径物体的吸入效果

4.3 吸尘口倾斜角度对内部流场影响的CFD分析

4.3.1 吸尘口倾斜角度改变对进气面速度和压强的影响

4.3.2 吸尘口倾斜角度改变对除尘效率的影响

4.3.3 吸尘口倾斜角度改变对大粒径物体的吸入效果

4.4 前挡板倾斜角度对内部流场影响的cFD分析

4.4.1 前挡板倾斜角度改变对进气面速度和压强的影响

4.4.2 前挡板倾斜角度改变对除尘效率的影响

4.4.3 前挡板倾斜角度改变对大粒径物体的吸入效果

4.5 基于均匀设计和多元回归分析的气动循环除尘系统结构参数优化分析

4.5.1 气动循环除尘系统结构参数的均匀设计方法

4.5.2 气动循环除尘系统结构参数优化结果及验证

4.6 本章小结

第5章 气动循环除尘系统运行参数对除尘性能影响的CFD分析

5.1 气动循环除尘系统运行参数分析

5.2 反吹风量对除尘『生能影响的CFD分析

5.3 系统压降对除尘性能影响的CFD分析

5.4 行驶速度对除尘性能影响的CFD分析

5.5 基于均匀设计和多元回归分析的气动循环除尘系统运行参数优化分析

5.5.1 气动循环除尘系统运行参数的均匀设计方法

5.5.2 气动循环除尘系统运行参数回归方程的显著性检验

5.5.3 气动循环除尘系统运行参数优化结果及验证

5.6 本章小结

第6章 气动循环除尘系统样机试制及试验研究

6.1 气动循环除尘系统样机试制

6.2 气动循环除尘系统样机性能测试前期准备

6.2.1 试验场地铺尘处理

6.2.2 试验所需主要测试仪器

6.2.3 测试用电流转电压模块校准

6.2.4 现场测试系统布置

6.3 气动循环除尘系统样机试验测试方案

6.3.1 气动循环除尘系统样机试验内容确定

6.3.2 气动循环除尘系统样机性能测试方案选取

6.3.3 气动循环除尘系统样机内部流场测点位置布置

6.4 气动循环除尘系统样机的试验结果及分析

6.4.1 测试前系统调试及传感器量程确定

6.4.2 低速作业时测点速度试验结果分析

6.4.3 高速作业时测点速度试验结果分析

6.4.4 不同车速下除尘性能试验结果分析

6.5 本章小结

第7章 基于FLUENT-Edem耦合的颗粒分离特性分析

7.1 FLUENT-Edem耦合模型气固介质物性设置

7.2 FLUENT-Edem耦合结果流场特性分析

7.3 气动循环除尘系统结构的适应性设计

7.4 影响颗粒分离效率因素分析

7.4.1 颗粒入口处气体速度

7.4.2 颗粒出口添加挡板

7.4.3 底面区域增加

7.5 不同粒径颗粒对分离效率的影响

7.6 本章小结

第8章 结论与展望

8.1 主要工作和结论

8.2 主要创新点

8.3 研究展望

参考文献

附录

附录A MATLAB求解回归方程程序

附录B MATLAB求解很优化系统压降

附录C 求解给定密度粒径下的系统压降