生活用纸作为与老百姓生活密切相关和促进国民经济发展的快速消费品,人们对生活用纸的需求的快速增加推动了卫生纸机的技术升级和更新换代,流浆箱作为纸机中技术含量很高的一个关键设备,对纸页成形质量有很大影响。本文以生产一种卫生纸为基础,对水力式流浆箱的浆流通道结构进行设计,并采用计算流体动力学方法深入研究各功能元件的作用机理,提供科学可靠的参考依据。流浆箱的浆流通道的结构设计要综合考虑各种因素,不仅与生产纸品的定量、幅宽、使用性能有关,而且与纸浆的浓度、种类以及纸机车速有关。采用计算流体动力学方法对圆形与锥形截面的布浆总管的布浆性能进行了数值模拟,对比布浆总管内单支管出口平面速度分布的均匀性,纤维浓度分布的均匀性,以及各支管出口流量的均匀性,模拟结果表明锥形截面的布浆总管对浆流的均匀布浆性能要高于圆形截面的布浆总管。在原有圆管稀释水添加装置的基础上,发明了圆环稀释水添加装置,对这两种装置中浆料与稀释水的混合流动状态进行数值模拟,对比稀释水与浆料混合均匀程度、混合后的速度均匀分布程度以及混合完成所需的长度,模拟结果表明圆环稀释水添加装置各性能均优于圆管稀释水添加装置。探究阶梯扩散器横截面积变化对浆料流动状态的影响,模拟结果表明,在管束进口直径不变的情况下,管束出口直径越大使浆流的湍动能强度越大,出口平面浆流速度分布越均匀,但会造成纤维浓度分布更加不均匀。研究稳流室内的淹没射流原理并对浆流流动状态进行模拟,模拟结果表明从各圆管喷入的单股射流会在稳流室内相互影响、相互卷吸,随着长度的增加,浆流速度、压力差逐渐变小,并经过充分发展后,最终在稳流室上形成相对均匀的出口平面。探究喷嘴结构对上网浆流喷射角度和喷射速度的影响,模拟结果表明,喷射角度会随着下唇板水平凸出长度与唇口开度比值X/h的增大而减小,随着堰板垂直凸出长度与唇口开口高度比值Y/h的增加而增加,随着上下唇板倾斜角度的逐渐增大先增加后减小。