方锥管布浆器内流动特性数值模拟：不均匀性和对比研究

本文主要探讨了"方锥管布浆器内流动特性的数值模拟"这一主题，发表在2011年的《华南理工大学学报（自然科学版）》上。研究者刘伟、陈克复和李军利用计算流体动力学方法对布浆器内部的流动行为进行了深入分析。他们主要关注的是方锥形布浆总管中的速度分布、压力分布以及支管束的质量流量分布，同时对三种不同的总管结构——Baines简化型、分段近似型和改进型进行了对比研究。 研究发现，Baines简化型总管，由于其内部流场设计的简化，导致了流动的显著不均匀性，沿总管方向存在明显的压力梯度，这直接影响了支管束的质量流量分布，使得它沿总管方向不均匀分布。分段近似型和改进型总管虽然相对复杂一些，但仍存在类似的压力梯度和浆料分布的不一致性，这些不均匀性可能会降低布浆器的整体性能。 值得注意的是，三种结构的总管在支管束质量流量分布上的偏差都相对较大，其中简化型的偏差最小，而改进型的偏差最大。此外，基于Baines方法设计的方锥形总管后壁形状与理想形状之间存在较大差距，这可能需要进一步优化设计以提高布浆器的性能。 论文的研究背景指出，布浆器作为流浆箱的重要组成部分，其性能直接影响到纸机的生产效率和产品质量。特别是对于现代高速纸机，优化进浆总管形式，如采用单侧锥形布浆形式，能有效解决横向均匀布浆问题。然而，方形锥管是最常见的设计，但本文的研究结果提示，在实际应用中可能需要考虑更精细的模型以克服流动不均匀带来的挑战。 本文通过数值模拟揭示了方锥管布浆器内部流动特性的重要性，为改进布浆器的设计提供了理论依据，有助于提升造纸工业的工艺控制和设备效能。