[发明专利]一种烟叶烤机内部流场分析与调整方法

权利要求书

1.一种烟草烤机内部空气流场分析与调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对烟草烤机内部空气流动区域建立三维模型；

步骤二：以流体力学中的二维风机模型为基础，通过压差跳跃的方法模拟流场中的风机，保留风机壳及出口影响空气流动的结构特征；

步骤三：采用二维风机模型，在计算模型中赋予平面一个跳跃的压差，这个压差为常数或为速度的函数，压差与速度的关系用公式（1）表示：

（1）

式中：Δp₁为风机两侧压差；f_n为压差的多项式的系数；v为垂直于风扇的速度；

步骤四：建立孔板的计算流体力学模型，以不同速度为计算的输入，以孔板两侧对应的压降为输出，得到一组自变量和因变量；多孔介质的参数依据公式（2）确定；

（2）

式中：Δp₂为多孔介质两侧压差；Δn为多孔介质厚度；α为多孔介质的渗透率系数；C₂为多孔介质的阻力系数；ρ为空气密度；μ为空气粘度；

针对多孔介质特征参数计算结果的正负不一致问题，将孔板以及孔板前后区域视为一个整体，将其压降和厚度代入公式（2）进行计算，得到多孔介质的特征参数；

步骤五：以不均匀系数为评价标准，统计流场内关键区域的流场参数，对烤机内的流场均匀性进行评价；

流场参数不均匀系数计算方法如下：

在工作区取m个测点，测得其流场参数，求算数平均值：

（3）

计算均方根偏差：

（4）

不均匀系数为：

(5)

不均匀系数越小表明气流分布越均匀；

步骤六：以原始方案中烤机下方孔板的开孔率和倾斜角度为因素变量，依据正交实验设计方法，设计正交实验表；

步骤七：对正交实验表内每个方案进行数值模拟实验，对得到的流场计算速度和静压不均匀系数，并对正交实验结果进行极差分析，得到最优因素水平组合；

步骤八：依据最优因素水平组合，再次进行数值模拟实验，将结果与原始方案和正交实验方案进行对比，得到最优调整方案;

采用正交实验与不均匀系数评价标准相结合的方法，选取最优实验因素水平组合为最终装置的优化方案；其中，不均匀系数计算中涉及的参数均由数值实验获得。

2.如权利要求1所述的烟草烤机内部空气流场分析与调整方法，其特征在于：拷机下方布置的均流孔板简化为二维多孔介质模型，公式（2）描述了孔板两侧压降和速度的关系；对速度和压降进行二次曲线的拟合，得到公式（2）的系数，依据公式（2）计算，得到多孔介质的特征参数。

3.如权利要求1所述的烟草烤机内部空气流场分析与调整方法，其特征在于：设置入口为压力入口，湍流模型为模型，流体介质为理想气体。