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题名密相栓流湿颗粒气力输送数值模拟
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作者
徐止恒
李政权
陈慧敏
张博群
石昊宇
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机构
江西理工大学江西省颗粒系统仿真与模拟重点实验室
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出处
《中国有色冶金》
CAS
北大核心
2024年第5期132-140,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52276154)
江西理工大学高层次人才科研启动项目(205200100606)。
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文摘
鉴于目前对于湿颗粒密相气力输送的研究缺乏成熟的体系与结论,本文探究了湿颗粒密相气力输送的流动机理与流动形态,为气力输送的优化设计提供理论支持。研究采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和离散元法(discrete element method,DEM)双向耦合的数值模拟方法,对水平管道中干湿颗粒料栓的运动形式和颗粒运动轨迹进行了分析,深入研究了颗粒含水率对输送流型、输送效率以及输送压降的影响。结果表明,同等气速下,湿颗粒可以形成段塞流,而干颗粒先是段塞流,随后料栓被气体击穿演变为沙丘流,最后成为管底流;随着气体速度的增大,单位长度的水平管道压降数值呈现先降低后增长的趋势,在质量流率0.5 kg/s、含水率5%的工况下,输送速度为9 m/s时管道压降数值最低,为最佳经济速度值;湿颗粒的压力曲线一直处于波动较大的不稳定状态,当两个监测点位于段塞外部时,轴向压差几乎为零,而当两个监测点位于段塞内部时,轴向压差可以达到-600 Pa。通过对湿颗粒输送时的压降变化进行分析和监测,可及时发现设备故障的迹象,预警可能的问题并采取预防措施,避免设备损坏和生产中断。
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关键词
物料输送
密相气力输送
流体力学
离散元法
湿颗粒
段塞流
颗粒含水率
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Keywords
material transportation
dense phase pneumatic conveying
computational fluid dynamics
discrete element method
wet particle
slug flow
grain moisture content
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分类号
TF801
[冶金工程—有色金属冶金]
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