面向灌装精度的灌装阀数值模拟与优化

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1、目录硕上学位论义IV3．3数值模拟结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3033．1C02置换02过程分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．313．3．2易拉罐内02浓度以及流迹变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．3．3易拉罐内气体速度、压力、湍流动能分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．353．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯_⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．增氧量优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．1增氧量优化方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．2多种阀口排气口位置模型模拟与优化分析⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．2．1多种排气口二维几何模型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．394．2．2多种阀口模型数值模拟与结果展示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．404．3多种进口夹角模型模拟与优化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯434．4多种充气速度与时间模型模拟与优化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯454．5灌装充气时间优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯495．灌装精度——液位精度控制CFD数值分析与优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯515．1灌装阀酒液灌装数值模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯515．1．1灌装阀物理模型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．515．1．2VOF模型理论方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯525．1．3FLUENT数值模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．525．2优化模型与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯555．2．1优化模型建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．555．2．2优化结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．565．3灌装阀阀道流场数值模拟与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯585．3．1灌装阀静态阀道流场数值模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯585．3．2阀道流场分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯595．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯606．总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。63参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。64附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．68硕士学位论文面向灌装精度的灌装阀数值模拟与优化1．绪论1．1研究背景啤酒灌装生产线介绍啤酒

5、是目前最流行的饮品，啤酒消费促进了啤酒灌装装配制造业发剧11。在我国啤酒制造业的促动下，啤酒灌装生产线主动吸收国外先进技术，并通过创新与实践得已发展壮大。中国经济的快速发展，带动了啤酒工业的发展，自2002年至今我国一直为世界第一大啤酒生产国。在新中国成立初期1953年时，全国啤酒总产量为2．74万千升。但到改革开放时期，啤酒产业快速发展，在1979年时，全国啤酒总产量升至37．3万千升。于1988年时成为全世界第三大啤酒大国，仅仅次于美国和德国，当时的全国啤酒总产量为656．4万千升。于1993年时达到全世界第二，仅次于美国，当时的全国啤酒总产量为1190万千升。2002年中国啤酒产量超越美

6、国，达到2386万千升，成为世界第一啤酒生产国12J。2005年啤酒产量超过3000万千升。在我国的啤酒产量快速增长的背后，是啤酒罐装设备的快速发展。同时我国啤酒工业的迅猛发展趋势也带动了啤酒灌装设备的发展，不断吸收发展机遇以及创新性思维将啤酒灌装设备发展壮大I引。目前啤酒灌装过程中所需的先进的大型灌装机、传送装置、贴标机等都已基本上实现了国产化，并且能够很好地为啤酒市场服务。但是在20余年的啤酒灌装业发展史中，大多数企业主要是通过测绘仿制来研发以及生产产品，创新性新产品的研发力量薄弱，经营管理上亦缺乏创新，甚至有不少私营企业由于受啤酒市场利益驱动而进入啤酒行业，这些私营企业不断规模小，并且缺

7、乏啤酒专业知识和制造经验【4J。近年来，不少灌装制造公司意识到运用专业知识不断开发新的啤酒灌装生产线以及调整灌装产品结构是公司获得持久利润以及持续发转壮大的根本所在。以技术创新为核心的新产品研发促进了产品内在质量的改进，拥有更高的发展价值。目前社会科技发达，已经很难取得原理性突破，因而大部分创新技术是将别的行业技术综合起来运用，即“综合就是创新”15J。啤酒包装生产线主要生产流程是洗瓶、传输瓶、灌