【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。據(jù)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。所提供的各項數(shù)據(jù)指標(biāo)，進(jìn)行設(shè)計。主要設(shè)計方向是利用GAMBIT建模，并且利用

　　

【正文】 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 所示 圖 第三步，設(shè)置求解器。設(shè)置壓力基（ pressurebased）求解器， Time 同時選擇穩(wěn)態(tài)模式，采用絕對速度公式。因為是穩(wěn)態(tài) 模式，所以不考慮重力影響，不點(diǎn)擊 Gravity如圖 所示。 26 圖 第四步，設(shè)置求解模型，因為考慮到絕對的壓力條件下的吹風(fēng)流過，所以我們采用無粘流模型（ Inviscid），點(diǎn)擊 Models，在右邊的面板中點(diǎn)擊 Viscous 命令，選擇 Inviscid，如圖 所示。 圖 第五步，從模型開看可能是壓縮或者是發(fā)散的流動，所以啟動能量方程。點(diǎn)擊 27 Models，在右邊的面板中點(diǎn)擊 Energy，在彈出的對話框中選擇 Energy Equation，如圖 所示。 圖 第六步，設(shè)置材料屬性， 因為我們這里是純氣相的流入，所以只有 air，不添加其他材料屬性，將其密度常數(shù)改為 idealgas，點(diǎn)擊 Materials，在右邊的面板中 air再點(diǎn)擊下面的 Create/Edit Materials。在彈出的對話框的 Properties 的下拉菜單中選擇idealgas，點(diǎn)擊 Change/Create 完成對材料的定義，如圖 所示。 圖 第七部，設(shè)置參考壓力，因為我們在仿真中采用絕對的壓力值，所以我們要將參考的大氣壓改為 0，點(diǎn)擊 Cell Zone Conditions，在右邊的面板下方的選項 中點(diǎn)擊Operating Conditions，在彈出的 Operating Conditions 對話框中將 Operating pressure 28 （ pascal）中的參考大氣壓改為 0，如圖 所示。 圖 第八步，設(shè)置各個邊界的邊界條件。點(diǎn)擊 Boundary conditions，在右邊的各個邊界條件中逐一設(shè)置。 首先在列表中選擇 inlet，其類型為 PRESSURE_INLET,單機(jī)列表下面的選項中的 Set....按鈕進(jìn)行修改，將總壓力 Gauge Total Pressure（ pascal）設(shè)置成 一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 101325，將初始壓力 Supersonic/Initial Gauge Pressure（ pascal）設(shè)置成 個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。然后再單擊 Thermal 選項，將溫度 Total Temperature 改為 572 度。如圖 所示，單擊 OK 完成設(shè)置。 29 圖 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 ，迭代 1000 步，開始計算。 30 Fluent 的仿真結(jié)果 迭代經(jīng)過 10 分鐘后圖像開始收斂，點(diǎn)擊 Graphics and Animations 在左邊的Graphis 中選擇 Contours，點(diǎn)擊 Set Up...，在 Contours Of 中分別選擇 Pressure，Temperature， Derivatives。查看壓力圖，溫度分布圖， 速度矢量圖。 圖 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)計中講到過，箱體的上端是一個帶拉鏈的布蓋子，如果上部的壓力過高的話可能會對拉鏈布蓋子造成破壞，影響烘干機(jī)的性能。 31 圖 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，這對衣物的烘干有很好的效果。 圖 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)氣流形成了一個循環(huán)的對流，再加上熱空氣對于衣物的烘干效果，對流 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，這樣不會造成過快的速度對烘干后的衣物造成褶皺狀態(tài)。 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)了一個烘干機(jī)的參數(shù)，然后對烘干機(jī)進(jìn)行仿真和 32 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 /ms，溫度為 50 度左右時烘干的效果最佳。 33 總結(jié)與展望 總結(jié) 本文是對市面上所興起的便攜式烘干機(jī)進(jìn)行設(shè)計，由于并不是一個單純的機(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)的箱體是一個無紡布的材質(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)的同時也對我們所要自行設(shè)計的烘干機(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)度同時也對烘干的過程進(jìn)行了仿真。我們首先通過 GAMBIT建模，然后再對其進(jìn)行了仿真。在對其模型網(wǎng)格的劃分和仿真的過程中，我得到了一些結(jié)論： （ 1） 對于建模來說，如果我們沒有掌握合理的方法，那么對于三維的建模來說，知識浪費(fèi)時間。個人覺得建模應(yīng)該先從大到小，由內(nèi)而外。畢竟一個構(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泥潭中，變得毫無進(jìn)度。 （ 2） 建模要講究謀定而后動，如果我們不能通過計算、查表和調(diào)查一個構(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)錯誤。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件來說這個謀定而后動更加顯得重要了。 （ 3） 利用 GAMBIT 的建模的一個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用功，這是一個大量浪費(fèi)時間和精力的過程。而對于網(wǎng)格的劃分來說也講究幾個說法，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)成為了一個必要的步驟。 （ 4） 我們在選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， 34 模型是否有特殊的可行性，計算機(jī)的計算能力是否能夠達(dá)到模型的要求，模型計算精度的要求，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)果還是個未知數(shù) （ 5） 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，但是有時候這些條件不一定的說明模型的好壞，我們知識追求仿真的精度。這樣才能進(jìn)行改良和優(yōu)化。 展望 通過本課題對于便攜式烘干機(jī)的設(shè)計和研究可以發(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，同時也將增加企業(yè)的市場競爭力，使企業(yè)在殘酷的市場競爭中立于不敗之地。 雖然本課題對于便攜式烘干機(jī)有了一定的研究，但是其研究范圍甚廣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一個畢業(yè)設(shè)計的四個月內(nèi)所能研究完成的。因此，由于時間的限制，本文并沒有對烘干機(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。 （ 1） 就本次畢業(yè)設(shè)計來說，對于便攜式烘干機(jī)的設(shè)計還有很多不足的地方，比如說， 由于整個的箱體是一個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。 （ 2） 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)計中，由于結(jié)構(gòu)網(wǎng)格更加符合我們本次畢業(yè)設(shè)計的要求，所以我們采用的是結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格。 （ 3） 從本次的仿真中可以看出，由于對于 Fluent 軟件的不熟悉和時間的不足，筆者僅僅是對于一個純氣相的仿真，只從理論上間接證明可以將衣物烘干，并沒有對于烘干的整個過程進(jìn)行直接 的仿真，對此，筆者對自己的能力表示深深的遺憾。 35 致謝 本次的畢業(yè)設(shè)計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)計指導(dǎo)老師。在畢業(yè)設(shè)計那僅僅一百多天的時間里，讓我領(lǐng)略到了博士生那淵博的知識，敏捷的才思和言傳身教的那種獨(dú)特的導(dǎo)師風(fēng)采。對于本次的畢業(yè)設(shè)計，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大展拳腳的機(jī)會。而我卻讓王老師失望了，不是老師教導(dǎo)無方，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)計的平臺上閃耀出屬于自己的光彩，對此，我只能報以深深的歉意與遺憾。但是王 老師對我的教導(dǎo)我也永遠(yuǎn)銘記于心。 是誰在我們剛?cè)氪髮W(xué)，一片迷茫的時候給我指亮前行的道路：是誰，在我們即將走入錯誤的深淵的時候?qū)⑽依仡^：又是誰，肯以我們朋友的身份對我們心中難過的時候寄語關(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到了在大學(xué)里有人關(guān)懷的溫暖，他對我們的關(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的營養(yǎng)。 感謝每一位幫助過我的同學(xué)，學(xué)長，學(xué)姐，是他們在我最困難的時候給我最需要的幫助，同時寄來最真摯的關(guān)心。讓我 體會到了大學(xué)中那種君子之交淡如水的那種詩書氣息。 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)，邁入社會參加工作的時候，我想對我的父母說：你們關(guān)心的孩子，如今已經(jīng)長大了。 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，也是她給了我們跟隨導(dǎo)師們學(xué)習(xí)的機(jī)會。 36 參考文獻(xiàn) [1]. 單巖 . 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