[发明专利]一种气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法

说明书

本发明公开了一种气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法，该方法步骤为：A、建立至少2种不同结构的铺装箱体模型；B、分别将各种铺装箱体模型的生成文件进行网格划分并把生成的网格文件导入CFD软件；C、在CFD软件中设定模型参数以及变量参数；D、CFD软件模拟空气流动达到准稳态后，提取各流场的分布特征以及颗粒沉积情况；E、比对出气流平稳、压力低且颗粒沉积均匀的模型作为预选方案；F、对所述预选方案做至少一次铺装箱体模型修改，并重复上述步骤确定最终铺装箱体模型；G、结合所述的最终铺装箱体模型生产气流铺装机样机，进行气流速度测试和刨花沉积试验。本发明的方法能够降低生产刨花板的成本、提高板坯的铺装质量。

技术领域

本发明属于气流铺装机技术领域，具体地说是一种气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法。

背景技术

近年来，渐变结构的刨花板由于原料来源广、能量消耗低廉和使用范围广等优点，越来越受到消费者的青睐。为了提高刨花板铺装质量，满足板坯表面细腻度、板坯表面平整度等质量指标，我国引进分级式刨花板气流铺装机。目前国内只有亚联机械制造有限公司和苏福马机械有限公司具有自主研发分级式刨花气流铺装机的能力，这种分级式气流铺装机对气流场的性能要求格外严格，而国内关于这种铺装机气流场优化研究甚少。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种气流铺装机的铺装箱体结构优化设计方法；该结构优化设计方法能够把控气流场特性、降低生产成本并提高刨花板板坯的铺装质量。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

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。

所述步骤A中的建模软件为Pro/Engineer软件。

所述步骤B中的生成文件为IGS文件、网格文件为*.msh文件。

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。

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。

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。