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专利号: 2018101715739
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种定型机烘箱风道结构,其特征在于,包括风道(1),风道(1)两侧设置有喷嘴(2),两排喷嘴(2)之间设置有回流圆孔(3),回流圆孔(3)上设置有半圆柱挡板(4),半圆柱挡板(4)朝内倾斜60°,两排喷嘴(2)采用左右错排,一排上的2个喷嘴之间的距离等于2个回流圆孔之间的距离的1/4;半圆柱挡板(4)垂直高度为15mm。

2.一种定型机烘箱风道结构的设计方法,其特征在于,在风道(1)两侧设置喷嘴(2),两排喷嘴(2)之间设置回流圆孔(3),两排喷嘴(2)采用左右错排,一排上的2个喷嘴之间的距离等于2个回流圆孔之间的距离的1/4;

为初步确立回流通道的效果,选取回流圆孔上设置半圆柱挡板导向朝内倾斜、无挡板以及挡板朝外倾斜的三种结构情况作为对比,截取了模型回流通道的中间截面的流动状况展开分析,并就三种回流结构的速度流线进行了对比,回流无朝向的结构,看到风道右半区域存在漩涡,回流方向朝内和朝外两种情况均对回流无朝向的结构的所造成的漩涡有抑制作用,朝内以及朝外两种工况下靠近大端位置的流动状况都得到了改善,此外,回流方向朝外的情况下,烘箱喷嘴内部流动情况差一些,通过对比回流结构的漩涡分布,发现回流方向朝内的情况下,其漩涡尺寸小、分布均匀;

1)速度流线分布情况对比

在挡板朝内倾斜的情况下,设计40°、50°、60°、70°四种回流导向角度进行了内流场数值分析,截取回流通道中间截面上的速度流线分布,发现在四组导向角度的不同工况下大端方向均出现了漩涡,回流导向角度为60°时漩涡位置偏左,说明靠近大端位置的回流结构对该漩 涡的分布产生影响;

截取风道喷嘴位置中间截面上的速度流线分布,除了回流导向角度50°工况下有回流,其他角度流动情况都流畅;

对风道喷嘴区域做分析,在回流导向角度为40°和50°的工况下,回流区域上方均出现了旋涡结构对回流造成了阻塞,回流导向角度为60°和70°的时候,回流区域流线均匀;

为更具象地说明不同导向角度工况下模型回流区域的流动情况,选取三维的速度矢量进行了对比分析,

在回流导向方向为40°时,其左侧的回流区域位置流动均匀,但右侧区域其速度矢量分布在靠近喷嘴壁面的位置,说明在该导向角度下,回流区域存在的旋涡结构堵影响了回流效果,回流导向方向为70°时,情况与之一样,而在回流导向方向为50°时,回流区域位置的速度弱,表明回流受到了压制,在回流导向方向为60°时,两侧的回流区域速度矢量分布均匀,且强度大,说明在该工况下,流动情况最佳;

2)各项指标数据对比情况

选取中间风道回流区域距离喷嘴面10cm位置,沿风道水平方向等间隔地分析静压、总压、速度、湍动能的情况;

无导向结构的回流装置各段静压表现的最不平稳,各个位置之间波动情况大,静压情况反应了无导向的情况下流动状态不佳的状况;

原始情况下在500mm的位置出现了比较异常的总压波动,而改进后的各个结构总压平稳性好,同时呈现出周期性;

在回流导向角度为40°的情况下,速度分布不具备周期性,流动情况差;回流导向角度为70°的整体速度低于其他工况;回流导向角度为60°的工况下,速度分布于原模型的速度一致,体现了周期性,与回流区域圆孔的位置符合,同时,分析回流导向角度40°工况下的速度,发现其高湍动能是影响速度分布不具备周期性的原因,因此,从周期性和速度强度而言,回流导向角度为60°和70°速度分布好;

无导向的回流装置在中间位置湍动能出现上升和波动,回流导向角度为40°和50°的情况下湍动能分布周期性紊乱,并在左侧区域有高湍动能,表明其在左侧区域流动情况差,回流导向角度为60°和70°的时候,两者湍动能的分布相同,回流导向角度为60°时效果好;

半圆柱挡板(4)垂直高度设置为15mm。