基于ANSYS射流机喷口组件结构设计及射流温度场仿真
摘要：本课题主要设计介绍了射流喷口组件的建模以及温度场的仿真。在我国现代化制造业的发展中，一些智能设备的芯片之类的微型组件需要在不同的环境下工作。而本此壳体设计的射流机喷口组件正是为了环境模拟时的便利需求以便令科研人员的研发工作和设计人员的制造提供有利的环境。本课题结合实际生产需求，将其外观形式和结构特点作为主要的研究对象，提供简单便捷的设计方法以供生产销售。
关键词：射流机喷口；结构设计；温度场仿真
Structure design of jet nozzle assembly and simulation of jet temperature field
Abstract:The main design of this topic introduces the modeling of jet nozzle components and the simulation of temperature field. In the development of modern manufacturing industry in our country, some micro-components such as chips of intelligent equipment need to work in different environment. The nozzle assembly of the jet machine designed in this shell is precisely for the convenience of environmental simulation so as to provide a favorable environment for the research and development work of researchers and the manufacture of designers. Combined with the actual production needs, the paper takes its appearance form and structural characteristics as the main research object, and provides a simple and convenient design method for production and sales.
Keywords: jet nozzle；Structure design；Temperature field simulation
目录
一、绪论 1
1.1控温射流机的研究背景及现状小标题 1
1.2本课题研究的背景和目的 2
1.3课题研究的主要任务 2
1.4课题的主要研究内容和章节安排 2
二、射流喷口组件零件的设计及建模 3
2.1控温射流机的研究背景及现状 3
2.2射流机喷口组件模型的建立 4
2.2.1射流喷口组件外壳的建立 4
2.2.2气密圈与外壳连接件模型的建立 8
2.2.3其它零件的建模 13
三、零件的装配 17
3.1外壳的装配 17
3.2喷口前端组件装配图 19
3.3各个组件的作用 20
四、气密圈与外壳连接件螺纹孔工艺规程设计 22
4.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 22
4.2基准的选择 22
4.3工艺路线确定 22
五、射流温度场仿真 24
5.1仿真介绍 24
5.2温度场仿真的创建 24
六、结论 32
6.1课题成果 32
6.2存在问题 32
6.3收获和体会 32
致谢 33
参考文献 34
附件目录 35
一、绪论
1.1控温射流机的研究背景及现状小标题
控温射流机是一种可以控制颗粒物体温度，并且可以在高速气流中进行物料加热、干燥、熔化等加工的设备。该技术主要应用于化工、医药、食品、冶金、能源等领域的物料处理中，对于提高加工效率、降低生产成本和改善产品质量方面有着重要的应用价值。
控温射流机的研究背景可以追溯到20世纪60年代，当时的射流干燥机已经成为将气体与物料接触的常用设备。随着射流干燥技术的不断发展，人们逐渐发现在高速气流中加热、干燥物料的过程中，物料的温度与气流的温度不同步，且易受气流影响产生偏移，影响物料的质量。于是，对于控温射流机的研究便逐渐兴起。
目前，控温射流机已经成为生产中干燥和加工非常重要的设备，其应用范围和技术水平也在不断拓展。对于实现精细化、高效化、低成本的物料加工方面，控温射流机具有广阔的前景和应用价值。
在控温射流机的研究中，主要关注以下两个方面：
1.控制温度分布情况：控温射流机主要是控制颗粒物体温度，需要在高速气流中使颗粒物料保持均匀的温度分布。因此，如何控制物料的温度分布情况，是控温射流机研究中的一个重要问题。
2.气体流动研究：气体流动对物料的加工具有重要影响。在控温射流机中，需要探究气体流动规律和影响因素，在不同条件下对物料加工的影响，从而优化设备的性能。
总的来说，现阶段控温射流机的研究主要以控制颗粒物体的温度、气体流动规律为主要研究方向。未来，控温射流机还有很多需要深入探究的问题，例如设备的稳定性改进、产物的精细化和可控性等方面，这些问题的解决，将有待推进控温射流机技术的进一步发展。针对控温射流机生产中存在的问题，我们可以考虑一下改善方法与措施：
增强控温射流机的传热性能以提高加工效率，降低生产成本；开发新的控温射流机结构，以压缩设备占地面积，并增加其灵活性；不断提升控温射流机的质量和稳定性，对其性能和耐用度做出更多的提升和改进；基于人工智能及机器学习技术开发智能控温射流机，实现智能化操作和自主控制；加强研究，进一步探究控温射流机在各领域和材料加工过程中的应用和性能表现，以及如何在应用中优化和改善其性能与质量。总的来说，改善控温射流机生产的方向在于提高其效率、优化设计结构、改进控温射流机的质量和可靠性、智能化等方面可以提升设备性能，优化其在工业中的应用。
1.2本课题研究的背景和目的
随着我国制造业的发展，我们需要不断地对产品进行创新与研究，以此来满足现代对产品高效益的追求。射流机喷口组件是一个较为复杂且繁琐，对人力物力需求量大的工艺。本课题主要以产品为基础对产品的外观形式及其结构构造和温度场仿真上进行分析探讨并作出可以满足条件的新型智能设备。该技术对我国化工、医药、食品、冶金、能源等领域有着巨大的发展空间，也有利于积极促进我国制造业的创新与发展。本课题研究目的是通过查阅有关射流喷口组件结构方面设计资料，结合所学相关专业知识，在导师的指导下完成射流喷口组件的外形设计与一个射流温度场仿真。本课题的主要研究内容是：（1）射流喷口组件结构外形设计；(2)射流喷口内射流温度场仿真。
1.3课题研究的主要任务
1.使用SolidWorks进行射流喷口组件的结构设计与建模
2.模型的装配
3.气密圈与外壳连接件工艺规程设计
4.射流温度场仿真
1.4课题的主要研究内容和章节安排
第二章主要以一些喷口组件零件设计为主，文中主要用SolidWorks进行草图绘制和建模的说明、操作方法和尺寸等。第三章说明各个零件间的装配配合和装配成型效果，简略说明各个零件之间的配合要求和各个组件在射流喷口组件中的作用。第四章是零件的工艺规程制定。第五章描述的是运用ANSYS软件进行射流温度场的仿真。第六章总结本次毕业设计的心得与体会。
参考文献
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[7]李洪.机械加工工艺手册[M].北京：北京出版社，1999.12
[8]孙燕华．AutoCAD机械制图[M].北京：机械工业出版社，2014.8 (2016.1 重印)
[9]李大磊，杨丙乾.机械制造工艺学课程设计指导书（第3版）[M].北京：机械工业出版社，2022.1
附件目录
1．各零件三维造型图
2．组件三维造型装配图
3．机械加工工艺工序卡
4．射流机喷口组件装配图
