石凯
- 作品数：5 被引量：8H指数：2
- 供职机构：广东海洋大学机械与动力工程学院更多>>
- 发文基金：广东省教育厅科研项目湛江市科技计划项目广东省科技计划工业攻关项目更多>>
- 相关领域：机械工程化学工程更多>>
- 基于流体特征的装配体高速转鼓应力分析及优化研究
- 碟式分离机是一种利用薄层分离原理实现液-固（即低浓度悬浮液）、液-液（即乳浊液）离心分离的设备,具有生产过程短、生产效率高、分离能力强等优点,被广泛用于制药、食品、化工、机械等工业生产中。碟式分离机在工作状态时,其转鼓内...
- 石凯
- 关键词：碟式分离机CFD
- 文献传递
- 高速胶乳分离机转鼓体结构优化被引量：1
- 2016年
- 针对高速胶乳离心机转鼓体受载大,应力分布不均,局部应力值大等问题,运用多目标优化设计方法,改善其结构及应力分布。建立转鼓有限元计算模型,分析转鼓的受力和约束条件,得到转鼓体的应力和应变云图;以转鼓体外径R_1、高度H_1、筒体壁厚D_1和底面厚度D_2作为目标参数,进行结构优化。优化结果:R_1,H_1和D_1分别减少了4.180,3.640,2.353 mm,D_2增加了1.518 mm;最大等效应力减小了21.09 MPa,下降率为4.29%,最大局部应力减小;总质量减小了1.042 kg,下降率为5.85%;最大变形量相对减小0.001 35 mm,下降率为0.65%,基本达到了优化目标。研究结果及分析方法对碟式分离机结构优化具有参考价值和借鉴意义。
- 石凯薛晓宁
- 关键词：转鼓体
- 固态发酵罐热-固耦合应力及强度分析被引量：1
- 2015年
- 利用有限元的热-固耦合分析方法确定了发酵罐危险部位,以及最大应力、应变值,对计算结果进行了分析,依据计算结果进行了罐体结构强度的安全校核,分析结果表明发酵罐样机罐体强度安全,研究方法及结论对发酵罐应力分析、强度评估、结构优化机制造具有实际指导意义与借鉴价值。
- 薛晓宁赖祥彬张建刘林石凯曾涛
- 关键词：有限元应力分析强度校核
- 胶乳分离机高速转鼓应力研究被引量：3
- 2015年
- 鉴于碟式分离机转鼓缺乏应力计算的成熟方法,以胶乳分离机转鼓为对象,研究了静应力特性,建立了力学模型,分析了载荷与几何约束,构建了有限元模型,分析比较了关键件不同工况下的应力及分布,分析结果表明:转鼓整体应力水平分布不均匀性明显,转鼓体沉渣区、侧壁等位置局部应力水平很高,转鼓体最大应力的位置,与转鼓体实际裂纹失效发生部位相符。建模方法、分析结果对转鼓设计、强度评价、结构优化等具有借鉴价值。
- 薛晓宁石凯
- 关键词：受力分析有限元模型应力分析
- 胶乳分离机高速转鼓流体动力学特性被引量：2
- 2017年
- 为研究胶乳分离机转鼓离心流场动力学特性,基于FLUENT二相流模型,模拟了胶乳的分离过程以及转速、橡胶粒径对分离效果的影响,以浓乳的干胶含量为综合特征参数进行模型验证试验,理论分析影响分离速度的因素、碟片内液流的流动状态及轨迹、浓缩极限等问题。模型中设置鲜胶乳体积分数初始值为0.330,浓乳黏度0.038 48 m Pa·s,表面张力系数0.034 N/m,橡胶粒径为5μm,胶清按水的属性设置,碟片间隙为0.5 mm。计算结果表明:转鼓转速为7 250 r/min时,胶乳进入转鼓10 s时橡胶粒子与胶清已呈现明显分离倾向;当转鼓分别为6 750、7 250和7 750 r/min时,浓乳中的干胶体积分数分别为0.588、0.613和0.636,转速越高,干胶体积分数越大,但转速超过7 250 r/min,干胶体积分数的增幅变缓,流体压力和结构应力也将明显增加;在7 250 r/min工作转速下,当胶乳粒径分别取1、2、3、4和5μm时,浓乳中干胶的体积分数分别为0.354、0.392、0.447、0.531和0.601,浓乳中干胶体积分数随粒径增大而增加,轻相出口处因流体涡漩体积分数有一定波动。浓乳干胶含量的仿真结果与实测值高度接近,相对误差为3.83%,由此验证了模型的可靠性。轻/重相分离速度与粒径、转速直接相关,因科氏力轻相/重相轨迹与碟片母线有偏离,胶乳浓缩存在上限,轻/重相出料路径合理,离心去除细微杂质的能力强。研究结果为揭示胶乳离心浓缩机理、优化分离工艺及结构提供了理论参考。
- 薛晓宁石凯
- 关键词：胶乳碟式分离机流体动力学数值模拟
