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　　立式玻璃清洗机风刀空气速度场研究_材料科学_工程科技_专业资料。第２ ５卷第 ３期 ２ ０ １ ３年 ９ 月 北 方 工 业 大 学 学 报 Ｊ ． Ｎ０ＲＴＨ ＣＨＩ ＮＡ ＵＮＩ Ｖ． ＯＦ ＴＥＣＨ． Ｖ０ １ ． ２ ５ ＮＯ．

　　第２ ５卷第 ３期 ２ ０ １ ３年 ９ 月 北 方 工 业 大 学 学 报 Ｊ ． Ｎ０ＲＴＨ ＣＨＩ ＮＡ ＵＮＩ Ｖ． ＯＦ ＴＥＣＨ． Ｖ０ １ ． ２ ５ ＮＯ． ３ Ｓ ｅ ｐｔ ． ２ ０ １ ３ 立 式 玻璃 清 洗机 风 刀 空气 速 度 场 研 究 刘 东 孙 宇辉 （ 北方工业大学机电工程学院 ， １ ０ ０ １ ４ ４ ， 北京） 摘 要 利 用 ＡＮ ｓ Ｙｓ软 件 的 Ｆ Ｌ ＯＴ ＲＡ Ｎ Ｃ Ｆ Ｄ模块 对风 刀工作 腔 内气体进 行仿 真分 析， 在 分 析 结 果 基 础 上 进 行 了实 验 验 证 ． 研 究 了不 同 出风 口尺 寸对 风 刀 吹 风 速 度 的 影 响 ， 同 时 得 到 风 刀 工作 腔 内 气体 流 场 特性 。 分析结果表 明， 工 作 腔 内会 产 生 涡 流 影 响 气 体 流 动 速 度 ， 同 时 随 着 出风 口尺 寸 减 小 ，超声波清洗机价格 吹风速度加快 ， 即吹风力度增 大． 为 了 验 证 仿 真 结 果 的准 确 性 ， 设 计 了悬 臂 梁 挠曲变形震动实验． 通过采集悬臂梁振动信号 ， 计 算 得 到 了 实 际 风 速 与 仿 线 左 右， 与 仿 真 结 果 相 吻合 ． 关 键 词 ＡＮ Ｓ ＹＳ ； 风刀 ； 气体动态分析 ； 振 动 信 号 采 集 分类号 Ｔ Ｂ ２ １ 玻璃 清洗 机是 玻璃深 加工 工艺 中重 要组 成 部 分之 一 ， 对 于 玻璃 深 加 工产 品 的质 量起 着 决 定性 的作 用 ． 风刀 是玻璃 清洗 机 的关键 部分 ， 通 过 吹 出速 度 高 、 压 力大 ， 并加 热到一 定 温度 的高 强空气， 将 玻 璃 清 洗后 残 留在玻 璃 表 面 的水 吹 干， 以保 证在 后续 加工 过程 中可 以得 到清洁 、 干 燥、 无杂 质 的玻璃 ， 从 而提高 玻璃 深加 工产 品 的 模型 ， 上端 为进 风 口， 侧 面细 长缝 隙 为 出 风 口． 高压 气流 由风 机通 过进 风 口将 高压 空气 通人 风 刀 内腔 中 ， 通过 压力 将空气 从 出风 口吹 出． 从 图 中 可 以看 到 ， 在 工作 腔 内与 出风 口之 间存 在 收 缩段 ， 这是 依 据拉 瓦尔 喷管结 构设 计 ， 起到 增加 出风 口空 气流 速作 用． 在Ｆ Ｌ ＯＴＲ ＡＮ Ｃ Ｆ Ｄ流 体分析模 块 中， 提 供 了多种 流体 模型 ． 根据 雷诺 数 Ｒ ｅ 计算 公 式 ： Ｒｅ — ｗ Ｌ ． 使 用寿命 ． 因此 ， 为 了深 入 了解风 刀工作 腔 内流 动气 体速 度 分 布情 况 ， 本 文 利用 计 算 流体 力 学 Ｃ Ｆ Ｄ（ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ） 方法 ， 对 风 。 刀工 作 腔 内流 场 以及 出风 速度 进 行 仿 真分 析 ． 同时 ， 根据 伯努利 方 程 ， 流 动 的流体速 度 与压力 之间 的关 系 ， 设计 了悬 臂梁 振动 实验 ， 以验证仿 真结 果 的 准确 性 ， 为 得 到更 好 的 吹 风效 果 提供 指导 数 据 ， 为 今后 进 一 步 对风 刀 结 构改 进 提供 理 论依 据． 其 中场平均速 度 ； ｐ － 气体 的密度 ； 一空气 动力 粘度 ； Ｌ 一特征长度 ， 这 里指进风 口直径． 进 风 口 上 测 量 点 出风 口 风 刀有 限 元模 型 建 立 下 测 量 点 １ ． １ 风 刀三 维模型 图 １为 清 洗 机 前 风 刀 的 三 维 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｗｏ ｒ ｋ ｓ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ３ — ０ ４ 作者简介 ： 刘 东，超声波清洗机价格 副教 授 ． 研究方 向： 先 进 制 造 技术 与 ＣＡＥ分 析 图 １ 风 刀 三 维 模 型 ５ ２ 北 方 工 业 大 学 学 报 第 ２ ５卷 分析 ， 产 生 涡 流 的主要 原 因是 由于在 出风 口与 示 意 图． Ａ 点 为受力 点 ， Ｂ点为传 感器 测 得挠 度 值点 ， 即 Ｂ点 挠度 可 知． 根据 材 料力 学 ， Ａ 点集 中力 与 Ａ 点挠 度 和转角关 系式 ： ＦＡ ａ 一 ’ 工 作 腔 之 间 的收 缩部 分 过 渡 不光 滑 ， 有 形状 突 变点 ， 影 响了空 气流 动性 ， 从 而 产生 涡流 ． 改变模 型 出风 口尺 寸 ， 并 进行 多 次仿 真计 算 得 到 不 同 的 出 口宽度 ， 出 口处 的 大 风 速也 发生 了相应 的改 变． 随着 出风 口的宽 度增 加 ， 一 ． 大风 速减小 ． 表 １ 为 不 同风刀 出风 口宽度 下 ， 风 速仿 真结果 大风速 值对 比结 果． 表 １ 不 同 出风 口尺 寸 大 速 度值 ¨ ｚ ｚ ． ｓ ｓ 大 够 ７ ７ ． ９ ５ ４ ７ ５ ． ９ ６ ３ ７ ５ ． ６ ９ ５ ７ ３ ． ７ ３ １ ６ ６ ． ５ ４ ６ Ｌ ｍ／ ｓ Ｊ ３ 实验 验 证 ３ ． １ 实 验 原 理 图 ６ 弹 性 兀 件 挠 曲 不 意 图 式中 Ｆ Ａ表 示 Ａ 点受 到 的集 中力 ， Ｅ 为 悬 臂 梁 弹性 模量 ， 表示 惯 性 矩 ， 与悬 臂 梁 截 面 有 关． （ 采用 长 为 ｂ ，超声波清洗机价格 高 位 ｈ的 矩 形 截 面 梁 ， 一 １ ｂ ｈ
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