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纤维板作为人造板三大板种之一,以其良好的力学性能和机械加工性能,被广泛地应用于家具、建筑等行业。纤维制备过程中,纤维分离是热磨工序中的极其关键的工序,纤维分离完成后的形态质量对最终生产出的纤维板的性能优劣有着重要的影响,热磨机磨片的齿形设计决定了纤维分离强度,也就决定着研磨出纤维的形态尺寸。用实验和数值模拟方法研究磨片间隙、齿倾角对纤维形态质量的影响,分析磨片间隙、齿倾角的改变对纤维分离环境变量的影响,并建立磨片齿刃比负荷与纤维尺寸的数学关系,有助于提高我国磨片设计水平和将纤维分离理论引导向新的深度,对纤维板生产企业提高纤维质量有着重要实际应用价值。本文根据实验磨片齿形结构参数数据,计算出各磨片的齿刃比负荷,将齿刃比负荷数据与对应的纤维样本尺寸测量数据进行一元回归分析,去验证磨片齿刃比负荷对纤维形态质量是否存在着显著的线性关系;实际工况中磨片间隙、齿倾角等参数对纤维形态尺寸的影响较大,但各参数之间的作用相互耦合,需要采用新的方法从深层分析,理清磨片间隙、齿倾角各自对纤维形态尺寸的影响规律。本文结合流体力学理论和计算流体力学软件,利用数值模拟方法模拟分析了热磨机磨片的纤维分离过程,揭示了动磨片、磨片间隙、静磨片三个模型区域的压力、速度、运动轨迹以及壁面剪切应力的分布等环境参数,并结合了流体力学理论对上述分布规律进行了逐一分析,归纳了各参数的在磨片模型流场中的分布规律,为后续建立磨片间隙、齿倾角与纤维形态之间联系奠定了理论分析基础。本文将数值模拟方法与单一变量实验法结合,分别改变磨片模型中的磨片间隙、齿倾角的参数,总结模拟中磨片间隙改变导致磨片间隙流场区域中压力场、速度场和壁面剪切应力场的分布规律,和磨片齿倾角改变导致整个流场区域中纤维流体运动轨迹和速度大小的分布规律;结合各物理变量分布规律和磨片纤维分离理论,从本质上解答磨片间隙、齿倾角是如何影响纤维分离强度、纤维分离时间。本文对根据磨片纤维分离机理,对比实验磨片齿形结构参数数据与其研磨出的对应的纤维样本尺寸测量数据,总结磨片齿长、齿槽宽、齿倾角、周向齿数和磨片间隙对纤维形态尺寸的综合影响规律。分别对比各实验磨片间隙、齿倾角数据与纤维尺寸数据,分析单一参数对磨片纤维分离强度的影响,总结磨片间隙、齿倾角各自对纤维形态影响规律。用数值模拟方法模拟纤维分离过程的研究,可为完善纤维分离理论和磨片齿形结构参数的作用机理提供理论支撑,为优化磨片齿形结构提供一种新的思路和方法,也为运用流体力学理论优化磨片齿形结构的方法做了积极的尝试。