Analysis of Wind Field of Tobacco Reheating Machine by Using Ansys Software
赵艳妮 ZHAO Yan-ni
（云南机电职业技术学院，昆明 650023）
（Yunnan Vocational College of Mechanical & Electrical Technology，Kunming 650023，China）
摘要：本文利用Ansys软件对烟片复烤机某一个箱体建立了网格模型，并对其风场进行分析。对网板长度3.5米和3.9米的两个尺寸进行对比。截取平面都选同一个位置的平面，分别在出口区域（挂叶片区域）截取与Y轴垂直的4个平米和网板的平面，来进行压强和速度的对比。得出导风网板长度变化及风机旋转转速对风场影响的变化趋势。
Abstract: This paper uses Ansys software to build a mesh model for a box of tobacco reheating machine and analyze its wind field. The two dimensions of the stencil length of 3.5 meters and 3.9 meters are compared. The intercept planes are all selected at the same position, and the planes of the four square meters and the stencil perpendicular to the Y-axis are respectively intercepted in the exit area (the hanging blade area) to compare the pressure and the speed. The change trend of the length of the air guide stencil and the influence of the rotating speed of the wind turbine on the wind field are obtained.
关键词：烟片复烤机；风场均匀性；Ansys软件
Key words: tobacco sheet reheating machine；wind field uniformity；Ansys software
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）35-0263-04
0 引言
在烟草行业打叶复烤生产线上使用的烟片复烤机均为PROCTOR公司、GARBUIO公司的产品及国内生产厂家技术引进、消化吸收后开发的产品，经过用户多年使用，一直存在复烤后水分不均匀，左中右偏差大，烟片的复烤处理难以满足用户的个性化要求问题。本文研究对象的烤片机也同样存在此现象，尤其是在烤片机箱体输送网板宽度方向上，风场的均匀性一直有待解决，均风系统的设计如导风板角度和孔隙率设置主要还是参照国外数据或以往经验，缺乏理论分析以及实际测试数据支撑。对烤片机风场进行数值分析，给开发提供理论依据是非常必要的。
1 物理模型
图1所示为所研究的烤片机箱体的断面几何图形，箱体宽度为4300mm，输送网板宽度为3500mm。序号所指就是导风网板，进风方式为下进风。图2所示为导风网板的平面视图，序号1、2、3分别所指为三块不同孔隙率的网板，从左向右孔隙率依次减小。
2 网格模型
烤片机干燥区是由多个箱体组合而成，每个箱体是相对独立的，在本文中只对一个箱体进行分析。如果全部进行分析，建模和分析工作十分巨大，超出计算能力。并且每个箱体是相对独立的，因此，可以只对一个箱体进行分析。根据几何图形，此处模型箱体宽度为2150mm，导风网输送宽度为3500mm。
图3所示为流场分析的网络模型，整个模型网格数为651520个：
为了方便计算，在尽量贴近设备工作情况的前提下， 把整个内部分成四个部分：
①入口区域，有2个自由边界入口；
②循环风机叶片区域，因为有2台风机，有2个区域；
③气流从风机出来到网板的区域；
④网板到出口的区域，出口为自由边界出口。
整个计算区域内只有动量的交换，没有热量交换。驱使计算域内空气流动的动力是2台轴流风机，轴流风机的旋转方向，从图中看是从X轴向Z轴旋转，角速度为-1000rpm。网板因为很薄，可以用interface来进行简化，气流经过该interface的时候有压力跳跃。因为没有多孔介质的孔隙率设置，因此该分析报告中不会出现不同孔隙率的分析结果。但可以从其他的结果中给出参考性的意见。经前期研究得到网板倾斜3°是比较好的设计。
3 对网板长度3.5米和3.9米的两个尺寸进行对比
截取平面都选同一个位置的平面，分别在出口区域（挂叶片区域）截取与Y轴垂直的4个平米和网板的平面，来进行压强和速度的对比。
网板长度是3.5米、倾斜3°的流场结果如图4-图9。
网板长度是3.9米、倾斜3°的流场结果如图10-
图15。
4 对网板长度及其他工况的结果讨论
以上分析云图分别是不同界面的压强云图和速度云图。
从上面的分析结果的云图可以看出，不管是3.5米网板还是3.9米网板，出口挂烟叶区域随着Y平面的上升，速度均匀性都要更好一些。
另外因为网板长度增加了，相当于增加了过风面积，3.9米网板的烤片机在相应的Y平面上，速度的均匀性都要好于3.5米的网板，并且平均速度要小一些。靠近出口区域的Y平米上速度最高在出口处。
参考文献：
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