收稿日期

:2001

2

07

2

16 (

修改稿

)

流浆箱混合室的设计探讨

刘建安 　陈克复 　雷以超 　周庆乐

(

华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室

,

广州

,510640)

摘 　要 　混合室在流浆箱中起着均匀浆流 、

稳定压力的重要作用

,

而混合室的长度是混合室设计中的重要参

数 。本文探讨了混合室的作用机理

,

对混合室中浆料的流动过程进行分析

,

求得射流组初始段长度

,

得出混合

室的长度必须大于射流组初始段长度

,

但也不能过长的结论 。

关键词 　流浆箱 　混合室 　设计 　射流

中图分类号

: TS734

　　　　文献标识码

:A

　　　　文章编号

:1000

2

6842 (2001) 02

2

0086

2

05

从流浆箱布浆器出来的小股浆流 ,在进入湍流发生器前 ,通常都先进入混合室 ,以均匀浆

流 、

消除压力波动 。在当今发展的各种流浆箱中 ,都非常重视混合室的作用 。如 Voith 公司的

W

2type 流浆箱、Valmet 公司的 Sym2Flo 流浆箱以及 Beloit 公司的 Converflo 流浆箱等都设计了良

好的混合室

[ 1～3 ]

。

混合室的横截面积是由布浆器的横截面积所决定的 ,而且沿长度方向变化不大 ,因此混合

室的长度就成为混合室设计中决定混合室性能发挥的一个重要参数 ,混合室过长或过短都会
对上网的浆料分布和纸张成形产生不利影响 。

1 　混合室内的浆料流体力学分析

浆料由布浆器的小孔喷射到混合室内的流动是属于外流中的射流 ,也就是射流的周围介

质处于运动的情况 ,同时射流方向与外流方向相同 ,因而属于顺流射流 。设从布浆器喷嘴出来
的射流速度为

u

0

,

周围运动流动体的速度即混合室中的浆流速度为

u

1

,

显然

u

0

>

u

1

。

以混合室长度方向为

X

轴

,

宽度方向为

Y

轴

,

布浆器喷口的中心点为坐标原点 。不可压

湍流射流的运动方程和连续性方程为

[

4

]

:

u

9

u

9

x

+

v

9

u

9

y

=

1

ρ

9τ

9

y

(

1

)

9

u

9

x

+ 9

v

9

y

= 0

边界条件为 :

y

= 0 ;

u

=

u

m

, v

= 0 , 9

u

9

y

= 0 ,τ= 0 ;

y

→∞;

u

= 0 ,

v

= -

v

e

,

9

u

9

y

= 0

,

τ= 0

式中

: u

m

为射流中心线上的速度 ;

v

e

为卷吸速度 。

对上式进行一系列的积分变换 ,可得

±

∫

y

e

0

ρ

u ( u

-

u

1

)

d

y

= 常数

(

2

)

式中

: y

e

为射流外边界的纵坐标 ,正负号对应于

m

0

< 1 和

m

0

> 1 的情况

, m

0

为流速比

, m

0

=

6

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