JXYXY01-001@1750×12000回转窑设计
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机械毕业设计全套
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JXYXY01-001@1750×12000回转窑设计,机械毕业设计全套
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安徽工业大学 毕业设计说明书 共 页 第 1 页 装 订 线 流动类型及其压缩性 COSMOSFloWorks 模仿不可压缩液体的流动状态（包括非牛顿状态下的液体），可压缩液体（液体密度由压力决定）或可压缩气体（目前 COSMOSFloWorks不能解答双阶段的流动）。在开始一个 COSMOSFloWorks项目之前，检查该项目所用物质已存在于工程数据库中以及这些材料物理特性的准确性。 如果某些特殊物质未被工程数据库包括，就将这一特殊物质及其相关特性添加到工程数据库中。 在 COSMOSFloWorks项目中，可以指定流动类型（液体或气体）和物质，这些将会在Wizard或 General Settings对话框中被分析。若你的项目是关于一个高 Mach number 的气体流动，且 Mach number的最大值在稳定状态下超过 3及在瞬时分析中为 1，则无论在 Wizard或在 General Setting中的物理特性选框中都选择高 Mach number 流动。如果你的初始值（外部问题的环境状态）或边界状态表明流动速度较大时，COSMOSFloWorks将报出一个警告信息。 在计算过程中， COSMOSFloWorks也会告知此流动是高 Mach number气体流动还是低Mach number气体流动 （参考 Monitoring Calculation， Information）。 注意如果你将High Mach number flow当作低速度气体流动（最大值 M1.5） , 那么答案的准确性就会降低。 重力作用 对于自然对流问题， 在 Wizard或 General Settings 中通过选择相应的复选框可以将重力作用包括在内。同时应该在 Gravitational Settings中设定相应的 X， Y和 Z来确定重力的加速度矢量。 COSMOSFloWorks 介绍 3 6 对于液体，确定它们在 工程数据库 中指定的密度是由其流动温度决定的， 而对于气体，只有在 High Mach number flow复选框未被选中时， 重力作用 才会起作用。 若考虑重力作用的影响，缺省情况下， Pressure potential复选框是处于被选中状态。此时，假定指定的静态压力是压力（或潜在压力）；通过参考密度，重力加速度矢量和位移矢量，就可以计算出绝对压力（ Pabs） (gi 是 重力加速度矢量的组件， x,y,z对应于整体坐标系中的坐标 )。当 Pressure potential复选框未被选中时，指定的静态压力就被当作绝对 压力，且相应的压力可以分别被计算出来。若你有一个局部，你就可以在这个局部建立一个集合从而可以简易地改变整体坐标系原点的位置。显示整体坐标系，只需在 COSMOSFloWorks 设计树 中打开 数据输出 文件夹，右击 整体坐标系统项并选择 Show。 湍流 COSMOSFloWorks解决了缺省情况下的 湍流问题，你也可以在 Wizard或 General Settings中选择 Laminar Only流动来停止 湍流。 一般情况下，湍流出现在大面积的流动区域内及壁旁的边界层中。 如果你未指定 Laminar Only或 Turbulent Only流动，则流动将是 薄片状或 湍流或从一nts 安徽工业大学 毕业设计说明书 共 页 第 2 页 装 订 线 种状态到另一状态的转变（取决于流动特性）。 缺省的湍流参数 由 COSMOSFloWorks定义的。 湍流参数可能是手动设定湍流强度和湍流长度，或湍流能量和湍流消散。 对于大部分流动来说： specified piezo abs x y z P P P gx gy gz 因为很难正确的预计湍流，因此建议使用缺省湍流参数。湍流参数是在内部条件，进口临界条件或在外部问题的外部条件下已确定的。此外，进口模拟墙的临界层参数在缺省情况下都由 COSMOSFloWorks确定。 缺省临界层类型由 （ 是开放交叉区域， 是开放区域的周长）。层厚度是由 雷诺数 数值决定的有效墙的长度决定。在 边界条件 对话框中，你可以通过在 设置 页中单击Show advanced parameters复选框来指定临界层系数。你也可以指定一个薄片状或湍流（若你没有指定薄片式流动的情况下）的临界层及其厚度。 若要了解初始，周围和临界条件下的更多信息，请参考 Overview of Conditions。 多孔媒介物 如果 SolidWorks 是集合物（或聚集物），在液体流过 SolidWorks 时， COSMOSFloWorks 将 SolidWorks 的某些部分当作多孔媒介物。液体流通过多孔媒介由多孔媒介的性质以及外部流动的条件决定。为了简化你的工作， COSMOSFloWorks为你指定多孔媒介性质提供了多种选择。首先在工程数据库中定义多孔媒介的有效多孔性，多孔媒介定义为与整个媒介容量相关的相连的孔的容量。然后从下列几种类型中选择多孔媒介的渗透类型。 等方性 媒介的渗透性与媒介内方向无关 单向性 媒介只是在某个方向可以渗透 轴对称性 媒介的渗透性由与指定方向相关的轴截面和横 截面决定 支架结构型 当媒介的渗透性随方向改变，且完全由 3个基本方向决定的 3个组件决定时，大多是此种情形。 然后以媒介对液体流动的阻力（阻力计算公式）来确定媒介的渗透性（它的成分，如果它是轴对称或支架结构型）。阻力计算公式， K grad(P)/(V)，其中 P, , V分别是液体压力，密度，及流动速率。你可以用下列四个公式中的一个来计算矢量 k的值： k = PS/(mL) (为压强下降 ,流量 ,尺寸 ), P 为并列多孔物质两边的压力差 ; m 是通过物体的大量流动率 ;相应的， S 和 L 为截（断）面 面积和长度。所有的都在被选择的方向，你可以指定 -P 为 m 的函数， S 和 L 为常数。指定卷积流动率 v 来代替大量流动率，在这种情况下 COMOSFloWorks 计算式为 m = v。另外，在指定压降 -P 或者压量流动率 m 通常正比于液体动力的情况下，多孔媒介阻力系数 K 决定于另一种液体，这种液体不是当前液体而是被我们称为校准液体，通过指定校准液体的非零动力粘度（也叫着校准动力粘度），你可以纠正 K， k = PSm /(mL cal),因此，在这里叫做液体的动力粘度。所有插入到 SolidWorks 的模型的值没有 具体说明，但是说明了多孔媒介的属性 k = (AV+B)/（由速度决定的）， V 为流体速度， A 和 B 为常数，指定 A 为 kg/m4,Bnts 安徽工业大学 毕业设计说明书 共 页 第 3 页 装 订 线 为 kg/(sm3). k= /(D2)（是由参考气孔尺寸 D 所决定的），在这个式子中和是流体动力粘度以及密度， D 是根据实验所确定的参数气孔的尺寸 ，只需确定 D 就可以（ 和 是通过计算得到的）。 k= /(D2)f(Re)（是由参数气孔尺寸 D 和雷诺数决定的）用 f(Re)因子来区别以前式子，可以得到一个更为普遍的式子，除了 D 以外，还要将 f(Re)为式子的决定 因素来确定。 介绍 COSMOSFloWorks 注释：可容电阻说明了下列极限的存在，必须比和小，而和分别代表多空装置内部流动速度以及最大孔径。否则，结果将可能出错，若大于这个极限，必须通过改善多空装置内部的网孔，尤其是在分界面上的来减小。 在 多孔条件 对话框中，明确剩余的依据来确定把多孔装置插入下列模式中： 工程数据库 中的多孔装置 把多孔装置应用到模式组成中 如果一个装置的渗透性图形是单向的或者是轴对称的，那么就必须按照选择的坐标系统的轴线或按照选择的曲线来确定方向（对于一个周轴对称多孔装置来说是轴方向），它 们的方向是正切方向。 非牛顿状态的液体 COSMOSFloWorks 具有技术非弹性非牛顿状态液体的层流量能力。所有可用的模式都是基于以下假设的：流量少，剪应力是流量剪切程度的函数，或者将液体的动粘滞度近似引入非牛顿状态下的液体，下面了解非弹性非牛顿状态粘性液体是可用的： 模式，其中 K代表液体的粘度系数； n代表的密定律指数（无维），代表液体的屈服应力 (Pa)，这种模式包括以下几种特殊形式： x V 100 f o n K n s Pa n=1, o=0 表示牛顿状态液体，在这种情况下 K 代表液体的粘度； n=1, o=0 表示牛顿状态液体的宾厄姆模型，特点是非容域压力（ o），在非容域压力下的液体的状态为固体。为了能够使之变为流动的液体，必须提高这个临界剪切力（这个临界值由 K 自动地模式化生成，在这种情况下被称着塑性粘度，在 o 时达到实际最大值）； nts 安徽工业大学 毕业设计说明书 共 页 第 4 页 装 订 线 0 n 1, o=0 表示薄剪切非牛顿状态液体的幂定律模型 n 1, o=0 表示厚剪切非牛顿状态液体的幂定律模型 幂定律模型：与上面 提到的赫歇耳模型的特殊例子不同的是，在幂定律模型中这个值|受到具体的限定： |min | max 因此这个最大动粘度和最小动粘度应具体说明除了一致性系数 K()和幂定律指数 n（无尺寸的） Carreau 模型，在这个模型中代表液体在无限剪切力下的绝对粘度，例如，最小动粘度 (Pas)，是在容剪切力下液体的动粘度，最大动粘度 (Pas)，是时间常数（ s），是幂定律指数（无尺寸的），这个模型是上面提到的限定的幂定律模型的平滑方案。 可压缩液体 可压缩液体的密度在工程数据库中被具体说明，要么是一常数，要么是在液体状态下取决于温度的某一值，另外在非牛顿压缩液体下你可以说明液体的密度也受压力影响。例如：液体的可压缩性可由下面方程式的形式来描述： n K 1 n K n s Pa 2 / 1 2 1 1 n o K 在这里 0 是在参考大气压 P0 下液体的密度， C 和 B 是系 数， ( 0, C, B,和 P0 有使用者具体说明，作为一个常数或者是取决于温度的某一值例如 P0， P 是计算出来的压力，这里是动力指数由使用者具体说明，是一个常数或者是取决于温度的某一值； 面与面之间的辐射 如果你解决一个固体间的热交换，在这里必须是一个固体的温度很高而且或者气体是稀薄的，由于热交换是通过传导方式进行的，因此通过辐射进行的固体间的热交换是明显的。（例如固体间的热辐射在这个问题里起了一个明显的作用，明显地影响了这个固体的温度）你可以选择使它产生放射性，并且说明固体表面的放射性，另外，如果问题需要的 话，你可以通过临界的放射率和温度极值从非计算领域边界（模型的开口）进入到计算领域（模型）去具体描述热辐射，结果，辐射热作用在模型的表面并加热它们。下面的标准的（定义的）面在工程数据库中是可用的。 无辐射面，这个工作面既不发射也不吸收热辐射，不能参加辐射热交换。 吸收面：这个工作面充分地吸收所有落到它上面的辐射，例如一个黑体，但是和黑体相反的是，它不能发射出任何热（例如：没有射线从中放出） 黑体面：工作面的发射率为（黑体），工作面能充分吸收所有落到它上面的辐射，而且它的发射根据 Stefan-Boltzman定 律， 0 0 nts 安徽工业大学 毕业设计说明书 共 页 第 5 页 装 订 线 / 1 ln B P C B P 1/ 0 0 n P B P B 白体面：工作面的发射率为 0（白体），例如：工作面充分地反射所有的辐射（遵循朗伯定律）并且自身不发射出任何热，因此工作面的温度不受热辐射影响。 对称： 如果你在一个工作面中使用了理想面条件去说明问题的对称表面的话，那么这个对称辐射面的类型应该在这个面上具体说明出来，如果问题考虑到了热辐射。 对于非计算领域边界或者模型的开口，下面的标 准（ FW-定义的）工作面发射率性能是可用的 无辐射面：根据上面，使用不同的要素，这个要素不是固体面，而且一个非计算领域的边界或模型的开口。 黑体外部边界：表面发射率为（黑体），因此表面辐射作为一个黑体进入到计算领域，它的温度不能被计算出来，但是你自己可以说明。（对于在指南或者垂直背景对话盒里的非计算领域应使用环境温度辐射盒；对于在辐射面对话盒里的模型的开口应使用辐射盒，如果黑体外部边界辐射表面类型在这些对话盒中被选择，这些将会出现在对话盒里） 太阳能开口：一个面（一个模型的开口或者非计算领域边界）辐射热（定 向辐射）进入到计算领域（或模型）随着方向和在辐射面对话盒里具体说明的强度 一个通常的辐射向由发射率系数和下面工作面的发射性能的其中一个来定义的 工作面：一个由你在发射率系数盒里具体说明的发射率（范围从 0 到 1，灰度具体说明）的面辐射出热。 外部边界：一个面（一个模型的开口或者非计算领域边界能够发射出热进入到计算领域模型）发射率由你在发射率系数盒里具体说明的（范围从 0 到 1），表面的温度不能计算，但可由你自己具体说明（对于在指南或者普通背景对话盒里的非计算领域边界使用环境温度辐射盒，对于在辐射面对话盒里的nts 安徽工业大学 毕业设计说明书 共 页 第 6 页 装 订 线 模型的开 口应使用辐射温度盒，如果外部边界类型被选择了，这些将会出现） 周围面：一个由你在发射率系数盒里具体说明的发射率（范围从 0 到 1）的面能够辐射热，但是这热不能到达模型的工作面，而且出现在空间周围（结果，从这个面出来的辐射不能被计算出来） 说明：在所有例子中，工程流体既不发射也不吸收热辐射（对于热辐射它们能透过），因此，热辐射仅和固体相关联。 辐射固体面既不是黑体也不是白体，被假设为理想的灰体，例如，和黑体有相似的连续发射光谱。因此，单色发射率取决于发射波长，这些辐射由波长决定，对于某一特定表面条件的某一材料（ 从工程数据库辐射表面中的一些是可应用的）这个灰体发射率仅取决于工作面温度。 在这些所有情况下，固体表面的热辐射被认为是发散的，遵守朗伯定律，根据每单位面积和每单位固体角度的辐射强度在各个方向上是相同的。 模型辐射面间的净辐射热交换可以根据固体间传热和热传递来
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