شبیه سازی و تحقیقات نظری در مورد ساختار چاقوی هوا کوره پوششی

شبیه سازی و تحقیقات نظری در مورد ساختار چاقوی هوا کوره پوششی

چاقوی بادی حلقه اصلی طراحی و عنصر اجرایی جعبه خشک کن است. نوع ساختار آن به طور مستقیم بر توزیع میدان جریان هوا در داخل جعبه خشک کن و اثر خشک شدن لایه دوغاب قطعه قطبی تأثیر می گذارد. در سازماندهی جریان هوا در جعبه خشک کن و تنظیم نقش دارد. عملکرد جریان هوا و نوع ساختار معقول می تواند از گرداب جریان هوا جلوگیری کند، به طوری که جریان هوا می تواند به آرامی و به طور یکنواخت به سطح قطعه قطب دمیده شود. در عین حال چاقوی هوا یک عنصر مقاومتی است و مقاومت چاقوی بادی زیاد است که باعث افزایش مقاومت کل جعبه خشک کن و در نتیجه افزایش اتلاف انرژی سیستم خشک کن می شود. علاوه بر این، می توان یک صفحه سوراخ دار در داخل چاقوی هوا نصب کرد که در توزیع یکنواخت جریان هوای گرم وارد شده از محفظه هوا نقش دارد.

شکل بالا ساختار 4 نوع چاقوی بادی ارائه شده در این مقاله را نشان می دهد. در چاقوی هوای نوع I در (الف)، پس از تنظیم حفره بخش مثلثی معکوس، جریان هوا از شکاف لوله پایینی خارج می شود. در چاقوی هوای نوع II در (ب)، جریان هوا در حفره مقطع مستطیلی تنظیم می شود و از آن عبور می کند. چاقوی هوای نوع III در (c) یک صفحه تقسیم حفره داخلی را بر اساس چاقوی هوای نوع II می سازد و جریان هوا از دو طرف پایین زیر زهکشی صفحه تقسیم می گذرد. از شکاف نازل مورب هوا خارج شوید. برای چاقوی بادی نوع IV در (d)، بر اساس چاقوی بادی نوع III، شکل پوسته چاقوی بادی تغییر می‌کند و محدب بیرونی به سمت مقعر داخل تغییر می‌کند.این نوع چاقوی هوا فرآیندی است که در آن جریان هوای داغ با سرعت بالا در خروجی شکاف نازل هوا ایجاد می شود و سپس سطح قطعه قطب ضربه خورده و خشک می شود و انتقال حرارت همرفتی هوا انجام می شود. و مولکول های حلال لایه دوغاب دور می شوند.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، H ارتفاع ناحیه خشک کردن جعبه خشک کن، d عرض شکاف چاقوی بادی است و خط مرکزی جت ضربه ای زاویه مشخصی را با دیوار ضربه تشکیل می دهد. جت برخورد را می توان به منطقه جت آزاد، منطقه برخورد و منطقه جت دیواری تقسیم کرد.

منطقه جت آزاد: مشخصه منطقه جت آزاد این است که سرعت هوای گرم در هر موقعیتی در این منطقه با سرعت جریان هوا در تویر یکسان است و جریان هوا انرژی پتانسیل ضربه اولیه را بدون تغییر نگه می‌دارد. از آنجایی که حرارت تزریق شده در ابتدا با سیال ساکن در محیط اطراف تکانه مبادله می کند، با ادامه جت آزاد، پهنای ناحیه تزریق افزایش می یابد.

ناحیه ضربه: پس از اتمام جت آزاد، سرعت جریان هوای گرم نیز بر همین اساس تغییر می کند، از توزیع یکنواخت در ابتدا به کاهش تدریجی. در طی این فرآیند، عرض جانبی ناحیه جت به گسترش خود ادامه می‌دهد و یک ناحیه ضربه را تشکیل می‌دهد. در ناحیه ضربه می توان دریافت که ضخامت لایه مرزی بالای دیوار ضربه تقریباً یکسان است.

ناحیه جت دیواری: پس از رسیدن جریان هوا به دیوار ضربه ای، جهت جریان هوا در زاویه خاصی چرخیده و وارد ناحیه جت دیوار می شود. جریان هوا در این ناحیه نزدیک به سطح دیوار جریان دارد و با پیشرفت جریان مقدار سرعت کاهش می یابد.

تجزیه و تحلیل مقایسه ای نمودارهای ردیابی جریان هوای گرم

هوای داغ نابسامان از ورودی هوا وارد چاقوی هوا می شود، از جریان یکنواخت صفحه مشبک سوراخ شده و توزیع صفحه توزیع عبور می کند و هوای گرم به طور یکنواخت به سمت نازل هوای چاقوی هوا جریان می یابد. هنگامی که هوای گرم به قطعه قطب می رسد، تغییر جهت جریان نتیجه ای را ایجاد می کند که در شکل زیر نشان داده شده است. یکنواختی هوای گرم دمیده شده روی قطعه قطب عمدتاً توسط دو قسمت کنترل می شود، یکی مش جریان یکنواخت برای وارد کردن هوای گرم به طور یکنواخت به چاقوی هوا و دیگری نازل چاقوی هوا به هوای داغ است.

چهار نوع نمودار ردیابی جعبه تست به دلیل انواع مختلف چاقوهای هوا متفاوت است.

توزیع آثار جریان هوای گرم در جعبه آزمایش چاقوی هوای نوع I نسبتاً منظم است. در سطح قطعه قطب، هوای گرم از وسط به دو انتها و فضای بالایی جریان می یابد و اساسا سطح قطعه قطب را می پوشاند.

توزیع آثار جریان هوای گرم در جعبه آزمایش چاقوی هوای نوع II نسبتاً پراکنده است. در سطح قطعه قطب، بیشتر ذرات هوای گرم از دو سر قطعه قطب فقط به فضای بالایی جریان می‌یابند و سطح پوشش کوچک است.

بیشتر ذرات هوای داغ در جعبه آزمایش چاقوی هوای نوع III از دو طرف (نه هر دو انتها) وسط سطح قطعه قطب به دو طرف و فضای بالایی جریان می یابد و منطقه بزرگی را پوشش می دهد. موقعیت به سمت وسط، هر دو انتها و فضای بالایی قطعه قطب به طور همزمان جریان دارد و توزیع نسبتاً متقارن و یکنواخت است و اساساً سطح قطعه قطب را می‌پوشاند.