[发明专利]一种气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法

权利要求书

1.一种气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

A、利用建模软件建立至少2种不同结构的气流铺装机的铺装箱体模型，所述铺装箱体模型至少由进风口、补风口、抽风口、下料口和壁面组成；

B、分别将各种铺装箱体模型的生成文件导入Mesh软件，进行网格划分，并把网格划分后生成的网格文件导入CFD软件；

C、在CFD软件中设定运算所需要的模型参数以及变量参数；其中，所述模型参数包括内流场的湍流模型参数和耦合刨花的气固两相流场的模型参数，变量参数包括进风口的速度、抽风口的速度，补风口的压力、湍流强度、湍流粘度比以及时间变量参数；

D、在CFD软件中铺装箱体模型的内腔内任意设置一条垂直于铺装箱体模型长度方向的特征线，通过所述CFD软件绘制出所述特征线的速度曲线；当特征线的速度曲线平稳时，视为CFD软件模拟空气流动达到准稳态，通过所述CFD软件后处理提取各流场的分布特征以及颗粒沉积情况；

E、比对出各种铺装箱体模型中气流平稳、压力低且颗粒沉积均匀的模型，并将其作为预选方案；

F、对所述预选方案做至少一次铺装箱体模型修改，返回步骤B并重复步骤B～步骤E，将再次选定的预选方案确定为最终铺装箱体模型；

G、结合所述的最终铺装箱体模型生产气流铺装机样机，进行带料实验，测量出铺装箱体内相同位置特征线的速度 ，与CFD软件计算出的特征线速度进行比对，获取铺装板坯表面的整度、板坯截面粗细刨花的分层度以及板坯表面的细腻度，确定出气流铺装机成品的铺装箱体结构。

2.根据权利要求1所述的气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：所述步骤A中的建模软件为Pro/Engineer软件。

3.根据权利要求1所述的气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：所述步骤B中的生成文件为IGS文件、网格文件为*.msh文件。

4.根据权利要求1或3所述的气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：所述步骤B中的网格划分方式为采用四面体结构进行网格划分。

5.根据权利要求1所述的气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：所述步骤C中的内流场的湍流模型为标准k-ε模型，所述步骤C中的气固两相流场为欧拉-拉格朗日模型。

6.根据权利要求1或5所述的气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：所述步骤C中的气固两相流场的模型参数为离散相模型参数。

7.根据权利要求1所述的气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：所述步骤C中还包括对所述的变量参数进行离散的步骤，离散的方法采用二阶迎风格式。

8.根据权利要求1所述的气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：所述步骤D中的各流场的分布特征包括选定截面的速度矢量图、总压图以及刨花颗粒沉积特征。

9.根据权利要求8所述的气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：所述的选定截面为沿铺装箱体模型的宽度方向的中心截取的并沿铺装箱体模型的长度方向延伸的截面。

10.根据权利要求1所述的气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，其特征在于：所述步骤F中的铺装箱体模型修改是对铺装箱体上的坎肩长度进行修改、或者去除坎肩。