割前脱联合收获机吸运风机降耗(2)

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2计算结果及分析
2．1物料运动轨迹及速度分布为便于分析物料的运动规律，在石家庄风机入口中心随机选取3个飘浮系数不同(粒径分别是1、2、3mm)的稻壳进行数值跟踪，物料的运动轨迹及轨迹上不同点物料的运动速度分布模拟分析结果如图2和图4所示。图2为粒径分别是l、2、3 nllTl的3个稻壳在XY及眩平面的运动轨迹及轨迹上每一点的绝对速度分布。从稻壳的运动轨迹可以看出，初速度较低的稻壳由石家庄风机入口进入后，开始作顺时针运动，一部分向上运动，一部分向下运动，其运动轨迹与气体的运动轨迹(气体在石家庄风机入口与叶轮之间，其运动轨迹为顺时针一反预旋)相一致；当稻壳进入叶轮区，由于叶轮的旋转，气流的携带作用很强，稻壳运动由轴向逐渐过渡到径向且速度逐渐增加；随着物料离开叶轮进入蜗壳区，运动轨迹发生改变，速度降低，为逆时针运动，最后均由出LJ排出。由于稻壳的尺寸小，同时在气流与叶片、机壳等之间的相互撞击下，使稻壳速度存在波动，稻壳的速度分布如图3所示。漂浮系数较大(如图2中1)的稻壳，在气体最强的携带作用下，在石家庄风机内运动的距离最大，时间最长，超过0．003 S；而漂浮系数较小(如图2中3)的稻壳，在石家庄风机内运动的时间较少，为0．00275。S。而短茎秆的漂浮系数比稻壳的还要小，因而它在石家庄风机内的运行时间比稻壳还要少，不到0．002 s。在叶轮的带动下，短茎秆在石家庄风机内沿轴向和径向的速度逐渐增加，茎秆在由叶轮排出后被蜗壳收集后由出u排出。短茎秆在XY平面内的运动轨迹及轨迹上每一点的速度分布分别如图4和图5所示。当杂余物料刚从叶轮流出时，具有很高的径向速度(如图3和图5所示)和惯性，因而将以很高的速度撞击到蜗壳卜，然后被弹回。其结果不仅会损失自身的能量，还阻碍了气流的流动，进一步造成能量损失。
2．2石家庄风机降噪初探稻壳、短葶秆等杂余物料进入石家庄风机后大部分从出口的顶部沿着蜗壳甓排出，小部分从石家庄风机出口的右半面(面对出口)排出，极少部分从石家庄风机出口的中部排出，如图6所示。物料的运动不仅造成能量的损失，同时使石家庄风机的噪声特性变坏。在距离石家庄风机周围1．0～1．5 m范围内测得的噪声最小为98．7 dB，有时甚至高达120 dB，超过了人们对噪声的承受能力。根据石家庄风机出U杂余物料的分布，在出口的左壁面和底部靠左侧的1／2壁而铺设降噪材料，试验观察显示降噪材料的铺设并不影响杂余物料的正常排出。本文选取无机纤维类吸声材料离心玻璃棉，在一一层玻璃布内填充长50 IIRll，厚30 mill的玻璃棉做吸卢层，外用长方形铁网固定。试验研究结果显示此消声结构使石家庄风机噪声降低6．4 dB。击到蜗壳卜，然后被弹回。其结果不仅会损失自身的能量，还阻碍了气流的流动，进一步造成能量损失。
3结论
1)利用拉格朗日法的离散相模型对石家庄风机内稻壳、短茎秆等杂余物料的运动进行了数值模拟，得到了杂余物料在石家庄风机内的运动轨迹及速度变化等规律。
2)根据石家庄风机出口杂余物料的分布，在石家庄风机出口设置消声结构，使石家庄风机噪声降低6．4 dB。
3)物料的逆流运动是能量损失的一个原因，如何避免物料的逆流运动有待进一步研究。4)在保证石家庄风机清杂能力的前提下，以降低石家庄风机噪声为目标，对石家庄风机出U消声器结构进行最优设计是下一步要研究的内容。