论文部分内容阅读
随着经济的发展,灌装机械在生活中具有越来越广泛的运用。本文主要研究的是食用油灌装机。目前液体类灌装机在灌装能力和效率等方面存在不足,灌装效率低,制约了产品包装质量和生产率。针对这种现状,本文通过对现有的灌装机械进行研究分析,并提出运用伺服电机驱动陶瓷泵灌装的方法,实验证明这种灌装方法大大提高了灌装机的灌装速度。但是我们发现,在提高灌装速度的同时会加速油液中气泡的产生,影响了灌装精度和灌装速度。针对这种现象,本文提出运用空化理论来研究气泡在灌装过程中产生的原因。空气在油液介质内有两种存在方式:一种为混入空气;另一种为溶解空气。混入空气在油液内独立存在,以球状气泡形式悬浮于油液中,这时的油液就成了气泡油。溶解空气则完全融入油液中,溶解的空气随油液介质在液压系统内流动时,一旦管道有效截面积发生变化,会导致油液中的静压力降低,如果低于油液空气分离压,溶解的空气便从油液中析出,形成大量气泡,流体力学中称之为气穴。影响空化大约有一下几个因素:(1)气核含量及分布,气核的存在是空化初生的一个必要条件,水中溶解气体的析出是气核的主要来源;(2)油液的粘性,由于粘性在动力学方面的影响,造成压力分布的位置变化,从而粘性就成为非常重要的因素;(3)压强分布;(4)来流紊流度;(5)表面张力;(6)流体介质;(7)壁面物性的作用;(8)流速。利用PRO/E建立灌装流体模型,运用Workbench与PRO/E的关联性导入Workbench,运用ICEM-CFD画网格后导入Fluent中分析整个流场。由于灌装流体的流道几何模型比较规则,本文将实体划分为六面体网格。在运用Fluent对灌装流道进行空化分析时,主要分析了一下几点对空化的影响:(1)油液中溶解的气体含量;(2)油液的粘性;(3)活塞向下运动的速度;(4)输油管与灌装阀的管径比。本文的研究可以为设计食用油灌装机提供理论依据。