在高速高幅宽的纸机上，浆料从流浆箱喷出到定型的时间只有几分之一秒，在这样短暂的时间内，要求纸页的定量沿纸机横幅全宽均匀一致，就要求流浆箱所喷出的浆料沿纸机全宽严格做到稳定均匀全幅一致，有效地分散纤维，防止絮聚。布浆器的效率高低直接决定了流浆箱的好坏。利用Proe、ANSYS等软件对布浆器内浆料进行数值模拟，研究布浆总管回流量对浆流均匀分布的影响，并对布浆器进行结构优化。
（一）研究内容与方法
研究对象为锥形布浆器，利用Proe建立锥形布浆器的简化模型(见图1)，然后利用ANSYS仿真软件对布浆器内浆料进行数值模拟，得出仿真结果，然后根据仿真结果，得出新的合理的优化结果。
（二）纸机及布浆器的选用
锥形布浆器是目前被采用最广泛的布浆器。由于不同幅宽的锥形布浆器内浆料分布趋势大致相同，因此，选定布浆总管全长为600mm，进口段总宽度为200mm，流浆箱的设计车速为100-400 m/min，唇口流量为62.3 kg/s，回流量是进口量的10%，布浆器入口端浆流流速选定为2m/s。根据拜纳斯方程，计算得到，入口端的截面积为31150mm2，锥形总管入口的高度为155.75mm，共90根支管，支管横向间距为38mm，回流量的期望值是3.738 kg/s。
（三）模拟结果
从所得结果发现，当回流量为15%的时候，最大误差与最小误差之间的差值最小(如图4所示)。因此，此时的布浆性能较好。但所建立锥形布浆器的模型为回流率10%，因此，需要优化布浆器的结构，建立新的模型。
（四）结构优化
纵排支管在3排处，流量突然增大(见图2)。
说明此处的压力增大，在调节锥形布浆器的结构时，可以将后壁形状向里凹(见图5)，以此来减小压力，流量就会相应减小；而在纵排支管12处，流量突然减小，说明此处的压力减小，可以增大此处的后壁形状，将布浆器的后壁做凸出处理，压力会由此增大，模型发生微小的改变，流量也会发生很大的影响。
优化之后，在纵排3和纵排12处不再出现突变的情况(见图6)，流量的走势总体为上升平稳趋势，同时，各支管的流量与期望值(3.738kg/s)的偏差减小，布浆的均匀性能提高。
（五）总结
利用Proe、ANSYS等软件对锥形布浆器的进行了建模，仿真分析，并且利用数值模拟的方法研究了锥形布浆器内浆料的均匀性能。研究发现：布浆总管内浆料的均匀性的好坏取决于回流量的大小，而改变布浆器的结构，又可以影响回流量的大小。针对这一特性，对布浆器的结构进行了优化。优化之后，布浆器的各支管流量接近于期望值，各支管的流量与期望值的偏差值由-2.17%~3.55%变为-1.82%~2.8473%，减小了流量的偏差范围，布浆的均匀性能提高。
2018第十五届广州国际纸展
展会时间：2018年5月25-27日
展会地点：广州琶洲·保利世贸博览馆
参展咨询：020-83392687
展会官网：www.paperexpo.com.cn
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