便攜式烘干機(jī)的設(shè)計(jì)及仿真本科畢業(yè)論文

第1章緒論隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類世界的文明不斷攀如新的境界，家庭電氣化時(shí)代已經(jīng)成為人類文明與技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志。但是在我國(guó)的南方以及國(guó)外一些氣候較為潮濕的地域，衣物經(jīng)過洗滌后常常在之后的幾天內(nèi)都不能干燥，然而若是在這個(gè)時(shí)候人們新城代謝加快，衣服換洗比較勤快，而衣服又沒干的時(shí)候，不可能去重新買一件新的衣服的時(shí)候，人們可能就面臨了沒有衣服可換的尷尬。對(duì)此，人們可謂是深受其害，也就在這個(gè)時(shí)候，干衣機(jī)的出現(xiàn)，在很大程度上緩解了人們對(duì)于這種尷尬事情的困難，更是給生活在潮濕環(huán)境中的人們帶來了極大的便利。它既能快速方便的烘干衣物，免除晾曬的麻煩，又可不為連綿陰雨季節(jié)、衣物難晾曬、晾衣空間小而煩惱。干衣機(jī)在日本以及西方發(fā)達(dá)國(guó)家的普及程度也比較高。據(jù)調(diào)查了解，在日本有70%以上的家庭干衣機(jī)是和洗衣機(jī)是和洗衣機(jī)配套使用的，這些國(guó)家的人們往往在洗完衣服后就用烘干機(jī)烘干，整個(gè)洗衣到烘干的過程只需要一個(gè)多小時(shí)，方便快捷。在中國(guó)，尤其是在氣候潮濕的南方地區(qū)，干衣機(jī)的使用也越來越普遍，可以說干衣機(jī)對(duì)于國(guó)內(nèi)一些地區(qū)的人們來說如同其他家電和工業(yè)設(shè)備一樣，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，社會(huì)的需求也會(huì)隨之越來越高。1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的及其意義干衣機(jī)的出現(xiàn)和普及使得人們?cè)诤艽蟪潭壬暇徑饬巳藗儗?duì)于陰雨連綿天氣、生活與潮濕干冷地區(qū)的人們無(wú)法及時(shí)晾曬衣物的痛苦。便攜式烘干機(jī)以其小巧、便攜、方便、快速等特點(diǎn)，廣受人們的喜愛。其各種特性導(dǎo)致了其在市場(chǎng)上有著廣大的市場(chǎng)需求，了解市場(chǎng)需求的企業(yè)才能在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，設(shè)計(jì)一款新型的便攜式烘干機(jī)的理念便是由此而來，不僅僅是方便客戶，也是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要籌碼。本文的意義：建立仿真用烘干機(jī)模型，以多面定義完成我們對(duì)于仿真的需要。具體使用GAMBIT建立模型，并運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)于建立模型的烘干過程進(jìn)行模擬，使得我們能夠客觀的對(duì)于仿真過程中能否客觀的實(shí)現(xiàn)對(duì)衣物的短時(shí)間內(nèi)烘干有一個(gè)具體的認(rèn)識(shí)。了解并運(yùn)用非定常流動(dòng)和兩相流、三相流的方正操作（4）熟悉GAMBIT的建模和FLUENT的建模，使得我們對(duì)于將來對(duì)于各種數(shù)據(jù)模型的仿真和計(jì)算，有較為廣泛的認(rèn)知。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及問題1.2.1烘干機(jī)的應(yīng)用與作用烘干機(jī)是一種多用途的干燥設(shè)備，能夠?yàn)楸姸嘈袠I(yè)提供可靠可行的烘干條件，使用非常廣泛。由于其設(shè)備原理簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)潔易于制造，被國(guó)內(nèi)外很多的廠家所制造。烘干機(jī)使用的廣泛性導(dǎo)致了它在各個(gè)領(lǐng)域都有不懂類型的烘干機(jī)，具體有沙子烘干機(jī)、煤泥烘干機(jī)、褐煤烘干機(jī)、滾筒烘干機(jī)、轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)、礦業(yè)烘干機(jī)、糧食烘干機(jī)等等，覆蓋了農(nóng)業(yè)、工業(yè)、化工、冶金和礦山等等多個(gè)行業(yè)。不同的領(lǐng)域?qū)τ诤娓蓹C(jī)的要求也不相同，從其應(yīng)用的領(lǐng)域來看大致可以用以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來衡量。一、按被烘干武器狀態(tài)分類：可以分為塊狀物料、帶狀物料、粒狀物料、膏狀物料、液體或漿狀物料干燥等，在許多情況下，物料的原始狀態(tài)決定選擇烘干機(jī)或烘干設(shè)備的型式。

二、按使用干燥介質(zhì)的種類分類：對(duì)流換熱可以分為空氣、煙道氣、過熱蒸汽、惰性氣體為干燥介質(zhì)的烘干設(shè)備。傳導(dǎo)傳熱可分為導(dǎo)熱油、熱水、蒸汽等。

三、按烘干機(jī)操作壓力分：可分為常壓式和真空式兩類烘干設(shè)備。常壓烘干設(shè)備的傳熱可以采用任何一種或幾種型式同時(shí)傳熱，而真空干燥設(shè)備的特點(diǎn)是以傳導(dǎo)傳熱和輻射傳熱居多，而且多數(shù)以間歇生產(chǎn)方式為主，真空干燥設(shè)備主要處理熱敏性物料和有溶劑回收的物料。

四、按烘干機(jī)給熱量方式分類：按烘干設(shè)備給熱方式可以分為對(duì)流加熱干燥設(shè)備、傳導(dǎo)加熱烘干設(shè)備、其它（輻射加熱、高頻加熱）以及多種傳熱方式的烘干機(jī)設(shè)備等。

五、按烘干機(jī)的結(jié)構(gòu)分類：按烘干設(shè)備的結(jié)構(gòu)可以分為噴霧干燥設(shè)備、流化床干燥設(shè)備、氣流烘干機(jī)設(shè)備、回轉(zhuǎn)滾筒烘干機(jī)、各種箱式烘干機(jī)、帶式烘干機(jī)等。

六、按烘干機(jī)設(shè)備操作方式分類：按烘干機(jī)設(shè)備操作方式可分為間歇操作和連續(xù)操作兩類。1.2.1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，產(chǎn)生了一些需要快速烘干的產(chǎn)品，烘干機(jī)也就在這樣的潮流下應(yīng)運(yùn)而生。烘干機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理易懂，被國(guó)內(nèi)的許多廠家生產(chǎn)。但是調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)我國(guó)國(guó)內(nèi)的各種烘干機(jī)生產(chǎn)廠家良莠不齊，一些企業(yè)起點(diǎn)高，堅(jiān)持走科技發(fā)展之路，對(duì)行業(yè)的發(fā)展起到推動(dòng)作用；但是其中也有一些投資少，技術(shù)含量較低的“雜牌軍”，以大量低質(zhì)、低價(jià)格的設(shè)備占據(jù)市場(chǎng)，不僅影響了行業(yè)的整體形象，更加引起了國(guó)內(nèi)烘干機(jī)價(jià)格的“內(nèi)訌”，從而產(chǎn)生價(jià)格戰(zhàn)，導(dǎo)致企業(yè)的惡性競(jìng)爭(zhēng)，在很大程度上造成了該行業(yè)的利潤(rùn)流失。烘干機(jī)行業(yè)內(nèi)缺少巨頭，也就是俗稱的“帶頭大哥”，產(chǎn)品種類少。我國(guó)生產(chǎn)烘干機(jī)設(shè)備的廠家雖然數(shù)目眾多，但是生產(chǎn)規(guī)模較大的企業(yè)卻寥寥無(wú)幾。另外，我國(guó)生產(chǎn)的烘干機(jī)設(shè)備的種類僅為國(guó)外的30%-40%。雖然一些國(guó)內(nèi)的設(shè)備已經(jīng)替代井口產(chǎn)品，但是由于其產(chǎn)量問題，圓圓不能滿足市場(chǎng)的需求；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)太過太低，高端的烘干機(jī)設(shè)備只能從國(guó)外進(jìn)口，但是價(jià)格卻是相當(dāng)于國(guó)外的三倍，造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失。產(chǎn)品生產(chǎn)太過低端，目前我國(guó)主要的烘干機(jī)產(chǎn)品只能占領(lǐng)中低端市場(chǎng)，隨著國(guó)外的高端技術(shù)產(chǎn)品的流入，我國(guó)的烘干機(jī)行業(yè)同時(shí)也將面臨著巨大的生存和競(jìng)爭(zhēng)壓力。國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)能力較弱，我國(guó)烘干機(jī)設(shè)備的創(chuàng)新能力太過低下，能夠推出自助知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)、新產(chǎn)品的企業(yè)數(shù)量不多，這是我國(guó)烘干機(jī)技術(shù)發(fā)展較為緩慢的主要原因。一直也來，我國(guó)對(duì)于烘干機(jī)設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)研發(fā)投入少，或者根本就沒有投入；新產(chǎn)品開發(fā)力度小，品種少，大多維持相互仿制的狀態(tài)。在行業(yè)自律中發(fā)揮積極作用、有較強(qiáng)的綜合實(shí)力，能推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的企業(yè)少。國(guó)內(nèi)的烘干機(jī)技術(shù)落后，并且對(duì)環(huán)境污染較大。烘干引擎落后噪聲很大，并且冷凝液體不能得到很好地回收利用，造成了資源的浪費(fèi)，而且冷凝液體的外流對(duì)環(huán)境的污染較為嚴(yán)重。1.3主要研究?jī)?nèi)容與要求本文主要根據(jù)烘干機(jī)的特點(diǎn)，工作環(huán)境，工作原理和總體的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行箱體的設(shè)計(jì)，烘干機(jī)箱體進(jìn)行改良修正，實(shí)現(xiàn)烘干機(jī)對(duì)衣物烘干的效果。調(diào)研課題，查閱相關(guān)資料，撰寫開題報(bào)告，翻譯外文文獻(xiàn)，根據(jù)市場(chǎng)所調(diào)查的各種參數(shù)來設(shè)計(jì)箱體模型。3.然后利用FULENT對(duì)設(shè)計(jì)的箱體進(jìn)行模擬仿真，給選配吹風(fēng)機(jī)提供理論依據(jù)。第2章便攜式衣物烘干機(jī)的設(shè)計(jì)2.1便攜式衣物烘干機(jī)的工作原理烘干機(jī)工作時(shí)，先將濕衣服甩至不再滴水為止，打開可出氣端的布蓋子，將衣服塞入密封袋，之后蓋上布蓋子，并拉好拉鏈。用密封袋的進(jìn)氣口套住熱風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口，然后用密封袋口部自帶的易粘帶把進(jìn)氣口與熱風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口扎緊在一塊兒。把熱風(fēng)機(jī)插上電源，并打開開關(guān)，撥到烘干檔。熱風(fēng)機(jī)開始工作，把干燥的40-50攝氏度的熱空氣，源源不斷的由密封袋的進(jìn)口吹入。2.2總體設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的理念的便攜式烘干機(jī)，主要的特點(diǎn)突出在便攜的特點(diǎn)上。因此，我們選用的材料和設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)都應(yīng)該是可以收縮折疊型的型材。首先將烘干機(jī)的模型簡(jiǎn)單化如圖2.1所示：1透氣孔，2帶拉鏈的布蓋子，3不透氣的袋體，4易粘帶，5進(jìn)氣端，6出氣端，7出風(fēng)口，8風(fēng)機(jī)體，9進(jìn)風(fēng)箱，10檔位開關(guān)圖2.1該設(shè)計(jì)的便攜式烘干機(jī)由熱風(fēng)機(jī)和密封袋兩個(gè)部分組成，熱風(fēng)機(jī)要求是的三檔位調(diào)速熱風(fēng)機(jī)，使用普通220V市電壓，熱風(fēng)機(jī)的前兩檔可以和普通的吹風(fēng)機(jī)一樣用于吹頭發(fā)，第三檔增加風(fēng)速降低溫度（40-50攝氏度），以達(dá)到快速烘干且不損害被烘干衣物的效果。熱風(fēng)機(jī)由出風(fēng)口7、風(fēng)機(jī)體8、進(jìn)風(fēng)箱9和檔位開關(guān)10組成。密封袋由透氣孔1、帶拉鏈的布蓋子2、不透氣的袋體3、易粘帶4，進(jìn)氣端5和出氣端6組成，透氣孔1位于帶拉鏈的布蓋子2上，帶拉鏈的布蓋子2、出氣端6位于不透氣的袋體3的前端，易粘帶4、進(jìn)氣端5位于不透氣的袋體3后端；密封袋是一個(gè)長(zhǎng)筒狀袋體，袋體由無(wú)紡布制成內(nèi)面覆蓋有塑料膜以達(dá)到密封效果。密封袋的進(jìn)氣端5是一個(gè)帶有易粘帶4的口，它可以套在熱風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口7上，并且可以使用易粘帶4將袋口扎緊，密封袋的出氣端6是可透氣的布蓋子，上面有拉鏈，將衣物放入后將拉鏈拉上。2.3骨架的設(shè)計(jì)烘干箱體的總體長(zhǎng)寬高為50cm×50cm×90cm，考慮到要便于折疊和支撐起整個(gè)無(wú)紡布箱體，采用單面橢圓形結(jié)構(gòu)，四面就形成了如圖2.2所示圖形。圖2.2該材料為彈性可折疊塑膠型材可以扭曲、彎折，要求材料具有高彈性和高可塑性。這種設(shè)計(jì)的好處是可以使用8字形對(duì)折的方法對(duì)此進(jìn)行收縮，首先先將模型對(duì)折變成一個(gè)兩面相對(duì)的橢圓形，然后再抓住橢圓的兩頭對(duì)扭一下，扭成8字形狀后把上下兩個(gè)圈對(duì)折，這樣的話不僅能最大的利用空間而且可以把箱體壓縮到一個(gè)很小的空間內(nèi)大約只有一個(gè)半徑為14cm高為6cm的圓柱體，然后可以收入收納袋中。收納袋為30cm×30cm×7cm的袋體。第一步如圖2.3所示，將袋體拍平，因?yàn)椴牧蠟楦邚椥缘能涹w材料，所以材料可以呈現(xiàn)180度的對(duì)折，并且取消掉施加在上面的壓力時(shí)，骨架會(huì)以很高的彈性，速度張開。圖2.3第二步如圖2.4所示握住袋體的兩端旋轉(zhuǎn)，朝8字形旋轉(zhuǎn)。圖2.4第三步將8字的兩個(gè)圓朝對(duì)方相互彎折，也就是將圖2.4中的兩個(gè)圓對(duì)折，具體如圖2.5所示圖2.5這中折疊方式非常有助于壓縮收納袋體，但是有一點(diǎn)值得注意的是，將箱體從收納袋中拿出來的時(shí)候一定要注意握住后再打開，由于材料屬于高彈性可塑性材料，所以在失去對(duì)其的壓縮力之后會(huì)形成反彈，將其握住后再打開可以防止彈傷。2.4衣物鋼架的設(shè)計(jì)鋼架結(jié)構(gòu)由于較長(zhǎng)，不易于攜帶，所以在本文中將其改為可折疊式樣的鋼架，鋼架上有倒鉤可以掛在箱體兩邊的盒子上。如圖2.6所示圖2.6鋼架是可以通過一個(gè)螺栓在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)角度旋轉(zhuǎn)到180度是就可以掛在箱體內(nèi)。2.4.1衣物鋼架的強(qiáng)度校核衣物鋼架的主要作用是用于懸掛衣物以方便更快的烘干衣物，如果鋼架的強(qiáng)度不夠的話可能會(huì)造成鋼架斷裂，這是使用者和設(shè)計(jì)者都不愿意看到的情況，所以在設(shè)計(jì)之初我們要對(duì)鋼架的強(qiáng)度進(jìn)行一下校核，以達(dá)到我們需要的標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)查詢手冊(cè)，本文選擇的是普通碳素鋼，國(guó)標(biāo)GB150-1998，根據(jù)不同碳素鋼和鋼板之間的差別，我們選擇使用Q235-B熱軋鋼板。鋼板的參數(shù)條件：組合后長(zhǎng)度470cm，厚度3cm，寬度8cm。按照材料力學(xué)的定義，對(duì)構(gòu)件材料強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算時(shí)，考慮力學(xué)模型與實(shí)際情況的差異，構(gòu)件必須處于一個(gè)合適的強(qiáng)度范圍內(nèi)，對(duì)于由一定材料所制成的具體構(gòu)件，我們需要對(duì)其具體的定義一個(gè)最大的許用值，而這個(gè)最大的許用值就是我們所說的需用應(yīng)力，為了保證收到拉力的鋼架在工作時(shí)不變形失效，則必須滿足：（2.1）由于考慮到我們的設(shè)計(jì)理念，我們?cè)谶@里把鋼條設(shè)計(jì)成一個(gè)長(zhǎng)條形矩形零件，則它應(yīng)該滿足：（2.2）是表示鋼條所能承受的最大的拉應(yīng)力，我們不妨考慮一下一件脫水后的衣服有多重，那一個(gè)烘干機(jī)的箱體又有多大，通過筆者的實(shí)驗(yàn)所得，一件冬天穿的毛呢大衣重約1kg，而脫水后的毛呢大衣是其干燥時(shí)候的三倍，而一個(gè)長(zhǎng)寬僅僅有50cm的空間只能放入3件這種大衣。換個(gè)角度，我們來看看夏天穿的襯衫，重量只有0.3kg，能放入6件，但是總的質(zhì)量卻比不上使用毛呢大衣，既然是要算出最大的拉應(yīng)力，我們就不妨使用毛呢大衣。其所能提供的最大拉應(yīng)力為。表示鋼條的橫截面積，計(jì)算可得。根據(jù)上述公式可以算得：。查詢相關(guān)冶金手冊(cè)可以得出在厚度為3cm的Q235-B熱軋鋼板的最大需用應(yīng)力。相比較之下我們不難發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足了條件，所以證明初設(shè)計(jì)是可行的。2.5箱體設(shè)計(jì)利用骨架支撐起整個(gè)箱體，在風(fēng)機(jī)鼓入風(fēng)之后，內(nèi)部壓強(qiáng)增大，就能夠使得在掛了衣服的情況下，衣服的重量不至于壓垮由軟性材料制作的骨架。箱體四周的無(wú)紡布有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的口袋，用于懸掛鋼架，鋼架上有倒鉤可以掛住在無(wú)紡布的口袋上，這樣就可以使得衣服能懸掛在鋼架上進(jìn)行烘干，烘干效果更佳。如圖2.7所示圖2.7在箱體的一面上有一個(gè)風(fēng)機(jī)的入口，烘干機(jī)可以將口套在入口處，然后用易粘帶黏住這樣就可以防止烘干過程中烘干機(jī)脫落。在箱體的上面有一個(gè)帶拉鏈的布蓋子，將布蓋子打開就可以把衣服放進(jìn)去，然后在通電源就可以對(duì)衣物進(jìn)行烘干。箱體參數(shù)：外形尺寸50cm×50cm×90cm折疊尺寸15cm×15cm×7cm裝袋后尺寸15cm×15cm×7cm總重量2kg總體設(shè)計(jì)后的體積比一個(gè)CD盒差不多大小完全符合了我們?cè)O(shè)計(jì)便攜式烘干機(jī)的最初設(shè)計(jì)理念。2.6烘干機(jī)的選擇本文所述的烘干機(jī)雖然在平時(shí)可用作吹分機(jī)使用，但是和一般吹分機(jī)卻是不同，烘干機(jī)要求三檔調(diào)速，為了符合綠色低碳的設(shè)計(jì)理念，筆者在這里將烘干機(jī)的模型設(shè)定為吹風(fēng)機(jī)的模型，烘干機(jī)的前兩檔溫度較高，風(fēng)力較弱，可以在平時(shí)不烘干衣物時(shí)當(dāng)做吹風(fēng)機(jī)使用。這樣就不僅能為消費(fèi)者節(jié)省支出，也為企業(yè)創(chuàng)造了一個(gè)吸引眼球的亮點(diǎn)。衣物的烘干不同于吹頭發(fā)，所以調(diào)到第三檔的時(shí)候，溫度調(diào)低、風(fēng)速調(diào)快。究其原因，如果一味的追求溫度的話，衣物可能會(huì)發(fā)黃，這樣會(huì)損壞衣物，如果溫度低，風(fēng)速過慢的話，可能會(huì)造成烘干衣物的時(shí)間過長(zhǎng)，或者衣物的烘干不徹底，給使用者帶來不便，我們所要求的設(shè)計(jì)理念是要求在30-60分鐘之內(nèi)烘干衣物，同時(shí)時(shí)間如果過長(zhǎng)的話也太過浪費(fèi)時(shí)間和與設(shè)計(jì)理念不符。所以我們要在具體仿真結(jié)束后才能具體知道烘干機(jī)烘干衣物時(shí)所要達(dá)到的溫度和風(fēng)力速度。吹分機(jī)若要滿足我們的設(shè)計(jì)理念，前兩檔用于吹頭發(fā)，第三檔用于烘干，可以將位于其風(fēng)機(jī)體前端的風(fēng)嘴旋轉(zhuǎn)而下，為其套上一個(gè)專用的風(fēng)嘴，這樣就可以有效防止被箱體入風(fēng)口套住的時(shí)候在工作時(shí)。套嘴如圖2.8所示圖2.8由于仿真需要我們需要假設(shè)吹分機(jī)的初始仿真參數(shù)：最大功率：2200W烘干功率：1200W吹風(fēng)機(jī)檔位：3檔風(fēng)嘴樣式：集風(fēng)嘴，散風(fēng)嘴（設(shè)計(jì)）最大風(fēng)速（烘干風(fēng)速）：8-10吹風(fēng)機(jī)功能：吹發(fā)，烘干，殺菌。第3章烘干機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算3.1流場(chǎng)數(shù)值仿真理論計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)可以作為流動(dòng)方程包括質(zhì)量守恒方程，動(dòng)量守恒方程，控制下的能量守恒方程的流場(chǎng)數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬和仿真，可以了解極其復(fù)雜的內(nèi)部流場(chǎng)各個(gè)部分的基本物理量（如速度，溫度，壓力，濃度）分布，以及這些物理量隨時(shí)間的變化，電渦流的分布特性，分離區(qū)的空化特性和流動(dòng)。我們也可以根據(jù)它來找出其他的物理量，如旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，液壓的損失和效率。此外，結(jié)合CAD，能結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。完整的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法系統(tǒng)，傳統(tǒng)的理論分析方法和實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法三組成的流體力學(xué)問題，如圖3.1所示的流體力學(xué)特性之間的關(guān)系的三個(gè)示圖。圖3.1理論分析的方法的優(yōu)點(diǎn)是它的普遍性的結(jié)果，許多其他因素清晰可見，它是指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算方法的理論基礎(chǔ)研究。然而，它通常需要對(duì)需要計(jì)算的對(duì)象進(jìn)行才抽象化和簡(jiǎn)單化，這樣才是有可能計(jì)算的理論值。對(duì)于非線性問題，只有很少的流量可以計(jì)算分析結(jié)果。3.1.1連續(xù)介質(zhì)的概念氣體與液體都屬于流體，從微觀的角度看，無(wú)論是氣體還是液體，分子間都存在間隙，同時(shí)由于分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致流體的質(zhì)量在空間上的分布是不連續(xù)的，而且任意控件點(diǎn)上流體物理量相對(duì)時(shí)間也是不連續(xù)的。但是從宏觀角度考慮，流體的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)有表現(xiàn)出明顯的連續(xù)性和確定性，而流體力學(xué)研究的正是流體的宏觀運(yùn)動(dòng)。在流體力學(xué)中正是用宏觀流體模型來代替微觀有間隙的分子結(jié)構(gòu)。流體的密度定義為：（3.1）式中——密度——質(zhì)量——體積由于流體是非均勻材質(zhì)的流體，對(duì)于其流體中任意一點(diǎn)的密度我們可以定義為：（3.2）在式（2.2）中，是攝像的一個(gè)最小的體積，為了使密度統(tǒng)計(jì)平均值（）有確切的意義，在內(nèi)需要包含足夠多的分子。這個(gè)就被稱為流體質(zhì)點(diǎn)的體積，所以實(shí)質(zhì)上流體質(zhì)點(diǎn)上的密度就就是連續(xù)介質(zhì)中抹一點(diǎn)的流體密度。同樣，連續(xù)介質(zhì)中某一點(diǎn)流體質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)心速度就是的流體速度值在某瞬時(shí)質(zhì)心在該點(diǎn)的。不僅如此，控件任意點(diǎn)上的流體物理量都指位于該點(diǎn)上的流體質(zhì)點(diǎn)的物理量。3.2控制方程不同的情況下我們要對(duì)仿真的條件進(jìn)行抽象化和簡(jiǎn)單化，對(duì)于本文的仿真，我們需要對(duì)下列條件進(jìn)行一列的假設(shè)，以達(dá)到我們仿真的條件。（1）徹體力不予考慮；（2）熱輻射的影響不予考慮；（3）烘干機(jī)內(nèi)部考慮非定常流動(dòng)；所有流動(dòng)和傳熱過程都需要遵守最基本的物理守恒定律，也就是說動(dòng)量守恒定律、質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律。控制方程就是流動(dòng)和傳熱問題中這些守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式即偏微分方程，本文烘干機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)和傳熱過程的控制方程如下：（1）連續(xù)方程(3.3)（2）動(dòng)量方程(3.4)（3）能量方程(3.5)式中——流體密度；——流體微團(tuán)的坐標(biāo)，與下標(biāo)結(jié)合表示三個(gè)方向的坐標(biāo)；——流體微團(tuán)的速度，與下標(biāo)結(jié)合表示三個(gè)方向的速度；——時(shí)間；——單位質(zhì)量流體上的徹體力；——應(yīng)力張量，；——壓強(qiáng)；——外加熱能；——熱通量向量，；——熱力學(xué)溫度；——總焓，；——焓；——表示坐標(biāo)和速度的分量。N-S方程：（3.6）式中——流體密度；——壓強(qiáng)；——分別表示方向的速度分量；——?jiǎng)恿φ扯取?.3能量方程和導(dǎo)熱方程在直角坐標(biāo)系下，描述固體內(nèi)部流場(chǎng)溫度分布的控制方程為導(dǎo)熱方程，三圍非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程的一般形式為：（3.7）式中——微元體的溫度；——微元體的密度；——微元體的比熱容；——微元體的單位時(shí)間單位體積的內(nèi)熱源生成熱；——生成熱的時(shí)間；——為導(dǎo)熱系數(shù)。在這種情況下，如果我們將導(dǎo)熱系數(shù)看做一個(gè)常數(shù)，而且在沒有內(nèi)熱源，一種穩(wěn)態(tài)情況下式（2.7）可簡(jiǎn)化為拉普拉斯（Laplace）方程：（3.8）可以用來求解對(duì)流換熱的能量方程為：（23.9）在式（2.9）中，稱為熱擴(kuò)散率。為流體速度的分量，對(duì)于固體介質(zhì)則，這時(shí)能量方程（2.9）即為求解固體內(nèi)部溫度場(chǎng)的導(dǎo)熱方程。3.4湍流模型目前來說處理斷流數(shù)值計(jì)算問題有三種方法：直接數(shù)值模擬（DNS）方法，大渦模擬（LES）方法和雷諾平均N-S方程（RANS）方法。以目前的技術(shù)水平來看能夠直接應(yīng)用與實(shí)際工程計(jì)算的只有RANS了。雷諾平均N-S方程方法的主要原理是首先在端流瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)滿足動(dòng)力學(xué)要求時(shí)把這個(gè)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)分解為平均運(yùn)動(dòng)和脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)部分。雷諾平均N-S方程端流模型在實(shí)際應(yīng)用中共分為三種模型：分別是SST雙方程模型，PNG端流模型和SA端流模型，其中后兩個(gè)模型不為層面模型，這里我們不予考慮。SST雙方程模型在模型靠近界面處采用了Wilcox模型，也就是說在模型邊界和自由裁剪層采用模型，這種模型是主要用于解決湍流動(dòng)能和它的比耗散率的雙對(duì)流運(yùn)輸方程。該雙方程模型打的湍動(dòng)能運(yùn)輸方程為：（3.10）湍流比耗散率方程：（3.11）上述兩式子中均為粘性模型條件下的方程，在這種條件下，還需要計(jì)算渦粘性模型，其模型方程為：（3.12）式中均為模型設(shè)定參數(shù)，視具體情況而定；為常數(shù)，一般情況下取值0.09。3.5兩相流流動(dòng)系統(tǒng)中包含兩相（至少其中有一相是流體）。如果流體系統(tǒng)中的相數(shù)多余兩相，則成為多相流。不管是兩相還是多相，比較多的應(yīng)用在化工，機(jī)械，航天，海洋事業(yè)中，其中化工行業(yè)的粘性流質(zhì)的仿真模擬的中運(yùn)用尤為多。當(dāng)然，兩相流在其他領(lǐng)域和自然界也是廣泛存在的。例如:風(fēng)的流動(dòng)，沙子的流動(dòng)，人體內(nèi)血液的流動(dòng)。環(huán)境工程行業(yè)中煙塵和空氣物質(zhì)混合后的流動(dòng)及其對(duì)人體傷害。3.5.1兩相流的形式在一般情況下，兩相流通常會(huì)根據(jù)構(gòu)成系統(tǒng)的相態(tài)而分類，具體可以分為氣液系、液液系、液固系、氣固系等不動(dòng)的系統(tǒng)。氣相和液相可以以連續(xù)的形式出現(xiàn)，也可以以離散的形式出現(xiàn)。氣相和液相連續(xù)出現(xiàn)，例如水蒸發(fā)具體情況下，水蒸氣溶與水中。氣相和液相離散的形式出現(xiàn)，例如水泡在水中浮動(dòng)。而固想一般以顆粒狀出現(xiàn)在流體中，例如沙子，粉塵等。因?yàn)楣腆w非常小，而數(shù)量非常多的時(shí)候，固體的總體狀態(tài)也就存在了一個(gè)粘性結(jié)構(gòu)，這個(gè)粘性結(jié)構(gòu)可以間接或者直接的視為流體。兩相流內(nèi)的流動(dòng)可以分為多重狀態(tài)，除了可以和單相流體以層流模式和湍流模式區(qū)分外，還有很多形式可以劃分兩相流的流動(dòng)形態(tài)，例如:系統(tǒng)中兩相所含的量的比較，又稱為相比、兩相的界面不同分布特性、相內(nèi)兩相物質(zhì)的不同流速還有瘤體內(nèi)的流場(chǎng)幾何條件。3.5.2兩相流的研究及其研究方法關(guān)于兩相流的研究，一直都有很多課題與研究的方向。其中一個(gè)基本的課題是判斷兩相流流動(dòng)形態(tài)及其相互間，同時(shí)也是大多數(shù)從事兩相流研究的學(xué)者研究的重點(diǎn)。流體內(nèi)兩相流流動(dòng)形態(tài)的不同，則熱量傳遞和質(zhì)量轉(zhuǎn)專遞的影響因素也不相同，例如:液壓系統(tǒng)內(nèi)氣泡的產(chǎn)生對(duì)于壓力傳遞的危害和利用，液壓系統(tǒng)內(nèi)如果氣體含量過高的話會(huì)影響液壓力度的傳遞。對(duì)于兩相流的離散形態(tài)下，對(duì)于連續(xù)相中的運(yùn)動(dòng)率及其對(duì)于熱量和質(zhì)量傳遞過程的影響是另外一個(gè)課題。例如當(dāng)連續(xù)相中的分散相是水滴和氣泡時(shí)，在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生很多變化，高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水滴和氣泡會(huì)變形。這樣會(huì)影響傳質(zhì)質(zhì)量，從而對(duì)我們的設(shè)備造成破壞。對(duì)于兩相流的研究，還有兩相流系統(tǒng)的摩擦阻尼系數(shù)，系統(tǒng)震蕩的穩(wěn)定性，兩相張面相互融合與變形的特性等等課題。相對(duì)于單向流，兩相流模型要復(fù)雜的多，至今仍然沒有一個(gè)通用的微分方程，這不僅給兩相流的研究帶來了相當(dāng)大的困難，也使得研究其的學(xué)者至今還在理論研究上花費(fèi)了大量的時(shí)間與經(jīng)費(fèi)。對(duì)于兩相流的理論研究，學(xué)者們只能采用簡(jiǎn)化模型。大概可以分為兩類：一個(gè)是均相模型，還有一個(gè)分相模型。其外的混合模型至今還停留在理論的階段，模型定義尚未確定。其中均相模型就是把流體的介質(zhì)看做是非常均勻的兩相混合物質(zhì)，這種模型便于研究也是理想狀態(tài)的模型，但是需要對(duì)其的各種特性進(jìn)行具體的定義與假設(shè)。而分相模型則是認(rèn)為把單向流的各種概念和研究方法分別使用在流體系統(tǒng)兩相流的各個(gè)相流體中，與此同時(shí)還要考慮兩相流之間的相互作用于變化，對(duì)比均相模型來說較為復(fù)雜。兩個(gè)模型的研究如今都還處于比較原始的階段，但是隨著科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于兩相流的研究也有了一定進(jìn)展。不光模型難于定性與定義，其實(shí)驗(yàn)的方法同樣也有待進(jìn)一步的提升。如今，較常使用的模型光學(xué)法，輻射吸收法和散射法。但是隨著我們對(duì)于兩相流的深入研究和了解，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的研究也有一定的推動(dòng)。第4章烘干機(jī)流場(chǎng)建模與仿真4.1Fluent軟件簡(jiǎn)介進(jìn)入20世紀(jì)的80年代以來，誕生了一系列的CFD的通用軟件，F(xiàn)LUENT就是其中應(yīng)運(yùn)而生的方正軟件，同時(shí)也是當(dāng)前國(guó)際市場(chǎng)上的主流軟件之一。其強(qiáng)大的功能深受研究者和企業(yè)的幻影，他可以計(jì)算設(shè)計(jì)流體、熱傳遞以及化學(xué)工業(yè)的反應(yīng)問題。其采用了多重網(wǎng)格劃分和多重求解方式，加速了計(jì)算收斂的速度使其達(dá)到最佳的收斂速度和求解精度。4.1.1Fluent軟件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)相比較其他專業(yè)化的CFD分析軟件，F(xiàn)luent的專業(yè)化和功能性最強(qiáng)，其系列的軟件都采用了Fluent公司自行研發(fā)的GAMBIT前處理軟件來建立幾何形狀及生成網(wǎng)格，隨著Fluent慢慢的走入市場(chǎng)和被使用者接受時(shí)，其他的建模軟件也開始出現(xiàn)了可以保存被Fluent軟件讀取的文件格式。Fluent功能強(qiáng)大和專業(yè)性強(qiáng)使其能被其他建波軟件所接受的原因之一，但是究其主要原因，離不開Fluent的各種特點(diǎn)。其自帶的GAMBIT建模軟件為其提供了非常靈活的建?？臻g。軟件可以自行的定義多中邊界條件。如壓力入口，壓力出口，流體出入口，墻壁等等。Fluent是使用C語(yǔ)言編寫的軟件，有強(qiáng)大的靈活性與處理能力，高效率的同時(shí)進(jìn)行分析的能力使其能夠最快的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。Fluent中計(jì)算結(jié)束后的解可以通過直視的圖像顯示出來，快速方便，免去了使用者二次處理計(jì)算結(jié)果。提供了二次開發(fā)的窗口，可以使用戶自己導(dǎo)入自定義的函數(shù)模型Fluent自帶多種材料參照物，用戶可以很方便的定義材料的特性?？梢宰孕性O(shè)立多種坐標(biāo)系，對(duì)于也可以對(duì)邊界條件進(jìn)行二次定義。4.1.2Fluent軟件的結(jié)構(gòu)Fluent的結(jié)構(gòu)是由前處理器、求解器、以及后處理器的三大模塊組成。Fluent采用其自帶的GAMBIT建模軟件作為前處理，其導(dǎo)出的MSH格式的文件能被Fluent讀取與處理。下圖是Fluent軟件和PDF各種分析軟件以及包括GAMBIT在內(nèi)的其他軟件的關(guān)系。如圖（4.1）所示圖4.14.2GAMBIT的建模要對(duì)我們所設(shè)計(jì)的箱體進(jìn)行仿真模擬，我們首先要建立一個(gè)能被Fluent軟件讀取的模型，在這里我們使用的是Fluent公司自主研發(fā)的也是Fluent軟件自帶的GAMBIT軟件。建立如圖（4.2）所示圖形水、空氣、水蒸氣混合區(qū)域水、空氣、水蒸氣混合區(qū)域圖4.2第一步，打開GAMBIT軟件，建立圖中所示的各個(gè)點(diǎn)（-250,450）（250,450）（-250，-450）（250，-450）（250，-350）（250，-250）（400，-250）（400，-350）按照?qǐng)D（4.2）的方式依次相連。得到如圖（4.3）所示圖形圖4.3第二步，點(diǎn)擊Geometry中的Face，選擇CreateFaceFromWireframe，選擇圖形的各條邊，單機(jī)Apply，完成面域的建立。第三步，劃分網(wǎng)格，首先現(xiàn)對(duì)線進(jìn)行劃分。點(diǎn)擊Mesh中的Edge，MeshEdges，在MeshEdges的面板中依次選擇各個(gè)邊，對(duì)各個(gè)邊進(jìn)行劃分，如圖4.4所示。然后點(diǎn)擊Mesh面板中的Face，對(duì)面域進(jìn)行網(wǎng)格劃分。打開MeshFaces面板，選中已經(jīng)建立完成的面域（face1），運(yùn)用Quad單元與Map的方法對(duì)這個(gè)面域進(jìn)行劃分。完成后如圖4.5所示圖4.4圖4.5第四步，對(duì)各個(gè)界面進(jìn)行定義。單機(jī)Zones中的SpecifyBoundaryTypes，在SpecifyBoundaryTypes面板中將最右邊的線段定義為壓力入口（PRESSUREINLET）,命名為inlet。將最上面的線段定義為壓力出口（PRESSUREOUTLET）,命名為outlet，其余線段定義為WALL，命名為wall。第五步，完成對(duì)線段的定以后模型已經(jīng)基本確定，接下來導(dǎo)出成MSH格式的文件以方便被fluent。依次在File中選擇Export，Mesh確定輸出MSH文件，將文件命名為Model,msh，選擇Export2-D（X-Y）Mesh，確定為一個(gè)二維模型的網(wǎng)格文件。然后退出，保存dbs文件，以方便模擬出錯(cuò)后對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行改良。4.3Fluent的仿真模型已經(jīng)建立完畢，接下來我們要進(jìn)行仿真模擬。在這里我們選用的Fluent14.0軟件。第一步，打開Fluent14.0軟件，確定為2D模型，單機(jī)File中的Read，讀取Mesh文件。第二步，點(diǎn)擊Check檢查模型。在GAMBIT中默認(rèn)的單位是mm而Fluent中默認(rèn)的單位是m，所以到單機(jī)Scale改回來，如圖4.6所示圖4.6第三步，設(shè)置求解器。設(shè)置壓力基（pressure-based）求解器，Time同時(shí)選擇穩(wěn)態(tài)模式，采用絕對(duì)速度公式。因?yàn)槭欠€(wěn)態(tài)模式，所以不考慮重力影響，不點(diǎn)擊Gravity如圖4.7所示。圖4.7第四步，設(shè)置求解模型，因?yàn)榭紤]到絕對(duì)的壓力條件下的吹風(fēng)流過，所以我們采用無(wú)粘流模型（Inviscid），點(diǎn)擊Models，在右邊的面板中點(diǎn)擊Viscous命令，選擇Inviscid，如圖4.8所示。圖4.8第五步，從模型開看可能是壓縮或者是發(fā)散的流動(dòng)，所以啟動(dòng)能量方程。點(diǎn)擊Models，在右邊的面板中點(diǎn)擊Energy，在彈出的對(duì)話框中選擇EnergyEquation，如圖4.9所示。圖4.9第六步，設(shè)置材料屬性，因?yàn)槲覀冞@里是純氣相的流入，所以只有air，不添加其他材料屬性，將其密度常數(shù)改為ideal-gas，點(diǎn)擊Materials，在右邊的面板中air再點(diǎn)擊下面的Create/EditMaterials。在彈出的對(duì)話框的Properties的下拉菜單中選擇ideal-gas，點(diǎn)擊Change/Create完成對(duì)材料的定義，如圖4.10所示。圖4.10第七部，設(shè)置參考?jí)毫?，因?yàn)槲覀冊(cè)诜抡嬷胁捎媒^對(duì)的壓力值，所以我們要將參考的大氣壓改為0，點(diǎn)擊CellZoneConditions，在右邊的面板下方的選項(xiàng)中點(diǎn)擊OperatingConditions，在彈出的OperatingConditions對(duì)話框中將Operatingpressure（pascal）中的參考大氣壓改為0，如圖4.11所示。圖4.11第八步，設(shè)置各個(gè)邊界的邊界條件。點(diǎn)擊Boundaryconditions，在右邊的各個(gè)邊界條件中逐一設(shè)置。首先在列表中選擇inlet，其類型為PRESSURE_INLET,單機(jī)列表下面的選項(xiàng)中的Set按鈕進(jìn)行修改，將總壓力GaugeTotalPressure（pascal）設(shè)置成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101325，將初始?jí)毫upersonic/InitialGaugePressure（pascal）設(shè)置成0.9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。然后再單擊Thermal選項(xiàng)，將溫度TotalTemperature改為572度。如圖4.12所示，單擊OK完成設(shè)置。圖4.12同理選擇outlet，其類型為PRESSURE_OUTLET,單擊Set...進(jìn)行修改，在這里只修改出口的壓力，在這里出口的壓力直接影響到入口的壓力速度，所以我們盡可能的將風(fēng)速調(diào)大，將出口壓力設(shè)置成5000。Wall為絕熱墻壁，在本文中不做修改，但是在一般情況下，Wall的參數(shù)是要修改的，畢竟實(shí)際當(dāng)中墻壁不可能完全的絕熱。第九步，設(shè)置默認(rèn)的求解器，初始化入口，設(shè)置殘差監(jiān)視，要求收斂精度0.01，迭代1000步，開始計(jì)算。4.4Fluent的仿真結(jié)果迭代經(jīng)過10分鐘后圖像開始收斂，點(diǎn)擊GraphicsandAnimations在左邊的Graphis中選擇Contours，點(diǎn)擊SetUp...，在ContoursOf中分別選擇Pressure，Temperature，Derivatives。查看壓力圖，溫度分布圖，速度矢量圖。圖4.13壓力圖圖中壓力分布較為均勻紅色區(qū)域最高點(diǎn)壓力為最低點(diǎn)壓力為高壓地地帶的壓力明顯沒有低壓地區(qū)的多，前面設(shè)計(jì)中講到過，箱體的上端是一個(gè)帶拉鏈的布蓋子，如果上部的壓力過高的話可能會(huì)對(duì)拉鏈布蓋子造成破壞，影響烘干機(jī)的性能。圖4.14溫度分布圖同樣，溫度的分布也較為均勻，基本沒有較高溫度和較低，這對(duì)衣物的烘干有很好的效果。圖4.15速度矢量圖通過圖片我們可以看出，速度的方向基本沒有向下的，而且在箱體內(nèi)氣流形成了一個(gè)循環(huán)的對(duì)流，再加上熱空氣對(duì)于衣物的烘干效果，對(duì)流的氣流很明顯更加適合烘干衣物，而且在速度最高的區(qū)域在入口處和左邊邊緣地帶，這樣不會(huì)造成過快的速度對(duì)烘干后的衣物造成褶皺狀態(tài)。4.3.1參考仿真結(jié)果的改良與優(yōu)化前面我們提到過，我們是假設(shè)了一個(gè)烘干機(jī)的參數(shù)，然后對(duì)烘干機(jī)進(jìn)行仿真和模擬，模擬的效果很成功，但是，這并不是單純最后的結(jié)果，最后我們需要多次修改參數(shù)然后再次進(jìn)行仿真。調(diào)大出口的壓力，調(diào)小入口的壓力，使得風(fēng)速變小。然后再調(diào)高溫度，看溫度在什么范圍內(nèi)能夠不損害衣物的情況下達(dá)到最好的烘干效果。最后經(jīng)過仿真，我們得到的一些列數(shù)據(jù)相比較之下，得出結(jié)論，在風(fēng)速為10，溫度為50度左右時(shí)烘干的效果最佳?？偨Y(jié)與展望總結(jié)本文是對(duì)市面上所興起的便攜式烘干機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于并不是一個(gè)單純的機(jī)械結(jié)構(gòu)，所以并沒有過多的標(biāo)準(zhǔn)件可以使用，并且烘干機(jī)的箱體是一個(gè)無(wú)紡布的材質(zhì)，唯一具有機(jī)械結(jié)構(gòu)的材料只有懸掛衣物的鋼架，所以一切都必須由設(shè)計(jì)者從零開始。所幸的是，市面上已經(jīng)有比較成熟的烘干機(jī)售出，所以本文對(duì)于市面上的一些烘干機(jī)的箱體和和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)查研究，并且再采用了其一定參數(shù)的同時(shí)也對(duì)我們所要自行設(shè)計(jì)的烘干機(jī)進(jìn)行了大膽的改進(jìn)。本次以烘干機(jī)為研究對(duì)象，主要是基于SolidWorks三維建模軟件和Fluent仿真軟件，校核了鋼架的強(qiáng)度同時(shí)也對(duì)烘干的過程進(jìn)行了仿真。我們首先通過GAMBIT建模，然后再對(duì)其進(jìn)行了仿真。在對(duì)其模型網(wǎng)格的劃分和仿真的過程中，我得到了一些結(jié)論：對(duì)于建模來說，如果我們沒有掌握合理的方法，那么對(duì)于三維的建模來說，知識(shí)浪費(fèi)時(shí)間。個(gè)人覺得建模應(yīng)該先從大到小，由內(nèi)而外。畢竟一個(gè)構(gòu)件的整體上有著很多小的突起和凹陷，如果大體的模型沒有建好，不能再大體零件的基礎(chǔ)上插入?yún)⒖蓟鶞?zhǔn)面的話，那么我們的建模也將陷入一個(gè)泥潭中，變得毫無(wú)進(jìn)度。建模要講究謀定而后動(dòng)，如果我們不能通過計(jì)算、查表和調(diào)查一個(gè)構(gòu)件的具體參數(shù)就進(jìn)行建模的話那么將大大的增加建模的困難，甚至導(dǎo)致建模出現(xiàn)錯(cuò)誤。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件來說這個(gè)謀定而后動(dòng)更加顯得重要了。利用GAMBIT的建模的一個(gè)重要的過程便是劃分網(wǎng)格，如果光是建模而不去劃分網(wǎng)格，那么所有的一切都是無(wú)用功，這是一個(gè)大量浪費(fèi)時(shí)間和精力的過程。而對(duì)于網(wǎng)格的劃分來說也講究幾個(gè)說法，其一就是由線到面，先將線劃分好，在進(jìn)行面的網(wǎng)格劃分，可以說在GAMBIT中線到面的劃分已經(jīng)成為了一個(gè)必要的步驟。我們?cè)谶x擇模型是也要考慮一些因素，例如模型內(nèi)的流體是否需要壓力，模型是否有特殊的可行性，計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力是否能夠達(dá)到模型的要求，模型計(jì)算精度的要求，這些如果不考慮的話那么我們建立的模型能不能得到最后仿真的結(jié)果還是個(gè)未知數(shù)判斷我們所建立的模型在仿真情況所設(shè)定的各種條件下能否收斂的問題，對(duì)于一般情況下，我們自然是希望在能收斂的條件下，精度越小越好，監(jiān)視其的殘差之也是越小越好，但是有時(shí)候這些條件不一定的說明模型的好壞，我們知識(shí)追求仿真的精度。這樣才能進(jìn)行改良和優(yōu)化。展望通過本課題對(duì)于便攜式烘干機(jī)的設(shè)計(jì)和研究可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前市面上的很多便攜式烘干機(jī)是可以改良和優(yōu)化的。通過改良和優(yōu)化，不僅僅能夠使這種產(chǎn)品更加受到使用者的歡迎，同時(shí)也將增加企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，使企業(yè)在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。雖然本課題對(duì)于便攜式烘干機(jī)有了一定的研究，但是其研究范圍甚廣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的四個(gè)月內(nèi)所能研究完成的。因此，由于時(shí)間的限制，本文并沒有對(duì)烘干機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的改良和優(yōu)化，但是筆者不否認(rèn)便攜式烘干機(jī)的改良空間很大。就本次畢業(yè)設(shè)計(jì)來說，對(duì)于便攜式烘干機(jī)的設(shè)計(jì)還有很多不足的地方，比如說，由于整個(gè)的箱體是一個(gè)軟體的材料而非剛性的機(jī)械材料，所以就三維建模來說，筆者并未涉及到此類的建模軟件，所以建模的難度比較大。網(wǎng)格的劃分的好壞直接影響到仿真結(jié)果的正確與否，而在GAMBIT中的網(wǎng)格劃分，作為Fluent軟件仿真的前處理，其地位也是舉足輕重的。本次的設(shè)計(jì)中，由于結(jié)構(gòu)網(wǎng)格更加符合我們本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，所以我們采用的是結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格。從本次的仿真中可以看出，由于對(duì)于Fluent軟件的不熟悉和時(shí)間的不足，筆者僅僅是對(duì)于一個(gè)純氣相的仿真，只從理論上間接證明可以將衣物烘干，并沒有對(duì)于烘干的整個(gè)過程進(jìn)行直接的仿真，對(duì)此，筆者對(duì)自己的能力表示深深的遺憾。致謝本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在王曉蓉老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在這里我首先要感謝就是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)那僅僅一百多天的時(shí)間里，讓我領(lǐng)略到了博士生那淵博的知識(shí)，敏捷的才思和言傳身教的那種獨(dú)特的導(dǎo)師風(fēng)采。對(duì)于本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，王老師也給了很大的自主空間去研究，可以說王老師給我提供了一個(gè)大展拳腳的機(jī)會(huì)。而我卻讓王老師失望了，不是老師教導(dǎo)無(wú)方，而是學(xué)生太過愚鈍，恨不能追隨老師的腳步，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的平臺(tái)上閃耀出屬于自己的光彩，對(duì)此，我只能報(bào)以深深的歉意與遺憾。但是王老師對(duì)我的教導(dǎo)我也永遠(yuǎn)銘記于心。是誰(shuí)在我們剛?cè)氪髮W(xué)，一片迷茫的時(shí)候給我指亮前行的道路：是誰(shuí)，在我們即將走入錯(cuò)誤的深淵的時(shí)候?qū)⑽依仡^：又是誰(shuí)，肯以我們朋友的身份對(duì)我們心中難過的時(shí)候寄語(yǔ)關(guān)懷，是我們的指導(dǎo)老師兼職班主任的陳天老師。陳天老師讓我們體會(huì)到了在大學(xué)里有人關(guān)懷的溫暖，他對(duì)我們的關(guān)懷我們將一生感激。感謝在大學(xué)四年里每一位用心教育過我們的老師，是他們讓我們?nèi)缤＞d一樣在他們的身上汲取著知識(shí)的營(yíng)養(yǎng)。感謝每一位幫助過我的同學(xué)，學(xué)長(zhǎng)，學(xué)姐，是他們?cè)谖易罾щy的時(shí)候給我最需要的幫助，同時(shí)寄來最真摯的關(guān)心。讓我體會(huì)到了大學(xué)中那種君子之交淡如水的那種詩(shī)書氣息。我想感謝我的父母，是他們用自己畢生的努力讓我成才，在我即將走出大學(xué)，邁入社會(huì)參加工作的時(shí)候，我想對(duì)我的父母說：你們關(guān)心的孩子，如今已經(jīng)長(zhǎng)大了。最后，我想感謝了在這四年里如同母親一樣照顧我的母校：江蘇科技大學(xué)。這所充滿了古典與現(xiàn)代氣息相結(jié)合的大學(xué)，是她給了我們領(lǐng)略大學(xué)風(fēng)采的機(jī)會(huì)，也是她給了我們跟隨導(dǎo)師們學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。參考文獻(xiàn)[1].單巖.CAD/CAM/CAE實(shí)用技術(shù).清華大學(xué)出版社，2007[2].季進(jìn)良.精通Fluent6.3流場(chǎng)分析[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009[3].朱紅鈞,林元華,謝龍漢編著.Fluent12流體分析及工程仿真[M].清華大學(xué)出版社，2011[4].張洪濤.Pro/Engineer野火版4.0/5.0機(jī)械結(jié)構(gòu)分析實(shí)戰(zhàn)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011[5].景榮春.材料力學(xué).清華大學(xué)出版社，2008.[6].張恒，陳作模，葛文杰.高等教育出版社，2009.[7].景榮春，鄭建國(guó).理論力學(xué).清華大學(xué)出版社，2006,[8].邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社，2010,[9].郭應(yīng)征，李兆霞主編.應(yīng)用理學(xué)基礎(chǔ).高等教育出版社，2000，[10].景旭文.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002[11].商躍進(jìn)，曹茹.SILIDWORKS三維設(shè)計(jì)及應(yīng)用教程.機(jī)械工業(yè)出版社，2008[12].朱自強(qiáng)等.應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，1998[13].羅惕乾，程兆雪，謝永曜，等.流體力學(xué)[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，1999[14].王福軍.計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析—CFD軟件原理與應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，2004[15].雷晶.基于FLUENT軟件攪拌機(jī)的流體模擬.2010,29（8）[16].韓占忠，王敬，蘭小平.FLUENT流體工程仿真計(jì)算實(shí)例與應(yīng)用.北京理工大學(xué)出版社，2004[17].賀禮清.工程流體力學(xué).石油工業(yè)出版社，2004[18].江帆，黃鵬.FLUENT高等應(yīng)用與實(shí)例分析.清華大學(xué)出版社，2008[19].李德元，徐國(guó)榮，水鴻壽等.二維非定常流體力學(xué)數(shù)值方法[M].科學(xué)出版社，1998[20].吳子牛.計(jì)算流體力學(xué)基本原理.科學(xué)出版社，2001[21].傅德熏.流體力學(xué)數(shù)值模擬.國(guó)防工業(yè)出版社，1993[22].任安祿.不可壓縮粘性流場(chǎng)計(jì)算方法.國(guó)防工業(yè)出版社，2003[23].翟建華.計(jì)算流體力學(xué)（CFD）的通用軟件[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，26（2）基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究