论文部分内容阅读
矿粉填料是沥青混合料中一个重要的组成部分,其温度状态对混合料性能有重要影响。开展沥青混合料用矿粉加热装置的合理加热结构与参数研究,对于提高矿粉的加热质量和效率、改善沥青混合料的性能具有重要的实用价值。在对目前沥青混合料用矿粉加热技术分类的基础上,通过对比分析不同加热方式的原理与特点提出了立轴间歇式强制搅拌加热的方案,并根据传热机理分析了其加热过程;通过查资料和室内试验,得出矿粉的导热系数较低和堆积角较大,即导热性能较差和流动性能不好,会显著增加加热时间,因此对加热效率和加热质量都提出了较高要求。全新设计了带有卸料口和烟气引流板的加热装置,并在ANSYS Space Claim中把火焰管、引流板等结构做无厚度壁面处理,以减少所需计算资源;在Fluent Meshing中划分了网格,通过计算确定了烟气进出口的边界条件。将实际上被搅动的颗粒与烟气之间的换热(隔有搅拌筒底面和侧筒壁面),通过设置搅拌筒底面和侧筒壁面的换热系数简化为烟气与虚拟恒温外部区域的热交换。最后,在Fluent中采用正交虚拟试验分析了烟道引流板层数、烟气进入侧筒位置、火焰管形状以及火焰管喷孔孔径等加热结构与参数对壁面加热温度和加热均匀性的影响,确定了合理的结构与参数。仿真结果表明,较佳结构方案为8层引流板、环形火焰管、渐变型喷孔孔径和烟气从入口侧面进入侧筒,此时有搅拌筒内壁面有较高的加热温度和较好的温度均匀性;对于环形火焰管,较佳参数为环管中心线直径1150mm和喷孔孔径20mm。