基于EDEM-Fluent耦合的泵内含不同形状颗粒的固液两相流磨损

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作者 程文洁 邵春雷 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期186-193,共8页

离心泵是输送固液两相混合物的关键设备,固体颗粒的存在容易导致泵磨损。为了研究固相性质对泵内部流动特性的影响,特别是揭示固体颗粒在壁面上的磨损机制,采用EDEM-Fluent耦合方法研究泵内的固液两相流,并采用欧拉拉格朗日模型进行数... 离心泵是输送固液两相混合物的关键设备,固体颗粒的存在容易导致泵磨损。为了研究固相性质对泵内部流动特性的影响,特别是揭示固体颗粒在壁面上的磨损机制,采用EDEM-Fluent耦合方法研究泵内的固液两相流,并采用欧拉拉格朗日模型进行数值模拟。计算结果清晰地显示了粒子的动态分布及其碰撞情况。结果表明:颗粒尺寸对磨损影响较大,无论在何种流量工况下,大尺寸颗粒对蜗壳的磨损更为严重;在相同工况下,非球体颗粒对泵部件的磨损相对严重一些;在不同流量工况下,泵入口及出口段的颗粒分布差别较大,低流量工况下的叶轮入口位置颗粒分布非常不均匀,前盖板的磨损较严重;对大尺寸球体颗粒和非球体颗粒进行对比,在小流量工况下,无论是球体颗粒还是非球体颗粒,泵的磨损情况都非常严重,磨损曲线斜率很高,且呈现阶段性的陡增。研究结果可以获得准确的磨损位置,为改进离心泵的水力设计提供参考。 展开更多

关键词 固液两相流 edem-fluent耦合 球体颗粒 非球体颗粒 磨损

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基于Fluent-EDEM耦合模型的取芯工具携岩规律

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作者 杨柳青 刘彬 姚坤鹏 《石油机械》 北大核心 2025年第10期79-85,131,共8页

为提升超深井岩心取芯作业中岩屑的携带效率,围绕取芯工具在复杂工况下的携岩性能展开研究。综合考虑取芯工具规格、岩屑粒径、钻进速度、钻井液黏度及取芯工具外筒外环空间隙等关键参数,基于Fluent-EDEM耦合方法构建了多种规格取芯工... 为提升超深井岩心取芯作业中岩屑的携带效率,围绕取芯工具在复杂工况下的携岩性能展开研究。综合考虑取芯工具规格、岩屑粒径、钻进速度、钻井液黏度及取芯工具外筒外环空间隙等关键参数,基于Fluent-EDEM耦合方法构建了多种规格取芯工具的三维数值模型,对岩屑在环空中的运动行为进行了仿真分析。研究结果表明:钻进速度对携岩效率影响显著,适当提高钻进速度可增强岩屑输送能力;在岩屑粒径较小时,提高钻井液黏度有利于提升携岩效率,但在粒径较大时该效应减弱;岩屑粒径增大会降低携带效率,但因单位时间生成岩屑数量减少,整体上对携岩亦可产生一定促进作用;增大外环空间隙可拓宽岩屑流通通道,有助于岩屑排出,但需权衡流速降低所带来的负面影响。研究结果明确了各参数对携岩效率的影响机制,并提出了取芯工具结构优化的方向和建议,可为后续超深井高效取芯提供参考。 展开更多

关键词 取芯工具 携岩效率 岩屑粒度 钻进速度 钻井液黏度 fluent-edem耦合模型

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基于EDEM-Fluent耦合仿真的射流式挖藕机设计与优化 被引量：3

3

作者 陈强 钱孟波 +2 位作者 虞浪 孙福兴 潘佳煊 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第4期18-22,38,共6页

为解决大面积的浅水藕田地区的莲藕采收机执行部件高压喷头的个数较多,容易出现各喷头间流速差过大的现象,导致莲藕采收率的下降和莲藕品质的参差不齐的问题,对莲藕采收机射流系统执行部件进行优化。喷头作为执行机构的重要组件,其射流... 为解决大面积的浅水藕田地区的莲藕采收机执行部件高压喷头的个数较多,容易出现各喷头间流速差过大的现象,导致莲藕采收率的下降和莲藕品质的参差不齐的问题,对莲藕采收机射流系统执行部件进行优化。喷头作为执行机构的重要组件,其射流的稳定性对莲藕采收的效率以及冲刷效果有着重大的影响。为揭示高压喷头的连接工艺和喷头形状、口径对射流稳定性的影响,基于EDEM-Fluent软件对内部流场进行环境建模以及对执行部件的喷头进行耦合仿真模拟。试验发现:改变喷头的形状增加倒角,调整各喷头出水口直径到恰当的差值对喷头出水稳定性有明显的改观,流速波动标准差由0.164 m/s改变为0.020 m/s;平均挖掘深度由33.50 cm改变为36.07 cm,挖掘深度标准差由1.71 cm改为0.69 cm。 展开更多

关键词 莲藕采收机 射流系统 edem-fluent耦合仿真 出水稳定性 流体力学

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基于EDEM-FLUENT耦合仿真的螺旋选矿机选煤模拟 被引量：1

4

作者 张新元 李福平 南朝云 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期53-58,共6页

基于EDEM-FLUENT耦合的方法,对煤颗粒和煤矸石颗粒在螺旋选矿机的运动轨迹进行研究,并进一步探究混合颗粒在螺旋选矿机中的分选效果。利用solidworks对螺旋选矿机溜槽的流体域进行建模。采用EDEM-FLUENT耦合的方式实现颗粒与水流两相的... 基于EDEM-FLUENT耦合的方法,对煤颗粒和煤矸石颗粒在螺旋选矿机的运动轨迹进行研究,并进一步探究混合颗粒在螺旋选矿机中的分选效果。利用solidworks对螺旋选矿机溜槽的流体域进行建模。采用EDEM-FLUENT耦合的方式实现颗粒与水流两相的耦合仿真,真实地反映螺旋选矿机分选大颗粒煤和煤矸石的分选结果。结果表明:球型的颗粒的煤和煤矸石有利于提高分选的效果,进料颗粒越接近球形颗粒越好。对于该型号的螺旋选矿机,分选球型煤和煤矸石颗粒时,截矿器的刮板应调整到距离内槽98~100 mm处,分选效果最佳。该仿真分析方法对螺旋选矿工艺改进,螺旋选矿机的设计制造提供了指导。 展开更多

关键词 edem-fluent耦合 离散元 煤矿分选 螺旋选矿机

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基于EDEM-Fluent耦合模拟高含硫气藏地层硫沉积 被引量：6

5

作者 李周 罗卫华 +2 位作者 吴昊 刘百川 赵慧言 《断块油气田》 CAS 北大核心 2016年第2期213-215,共3页

溶解在酸性气体中的元素硫会随着地层压力的降低从气体中析出,析出硫微粒的沉积会对地层造成严重伤害。以往对于地层孔隙中硫微粒的沉积与否,主要是通过研究其所受合力情况来判别,忽略了硫微粒的具体形状、碰撞、聚集等因素。因此,针对... 溶解在酸性气体中的元素硫会随着地层压力的降低从气体中析出,析出硫微粒的沉积会对地层造成严重伤害。以往对于地层孔隙中硫微粒的沉积与否,主要是通过研究其所受合力情况来判别,忽略了硫微粒的具体形状、碰撞、聚集等因素。因此,针对井筒附近地层发生硫沉积的高含硫气藏,利用EDEM-Fluent耦合方法模拟研究孔隙中硫的沉积规律。研究结果表明:同样大小的微粒,由于存在碰撞、凝聚等作用力,所受合力不同,产生了不同的运动规律;在流动方向上,硫沉积量呈递增趋势;硫微粒在孔隙中的同一位置沉积量,会随着时间的增加逐渐增大;离孔隙壁面越近的硫微粒,沉积越牢固,越不容易被气流带走;硫微粒浓度在纵向从上到下依次增加;随着气体中硫质量分数的增加,硫沉积速率也增大;孔隙突然扩大或缩小,硫沉积呈现出不同的规律。 展开更多

关键词 edem-fluent 耦合模拟 高含硫气藏 硫沉积

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基于Fluent-EDEM流固耦合算法的水下台阶爆破爆堆形成过程研究 被引量：3

6

作者 吴亮 余创 +2 位作者 梁志坚 段卫东 陈明 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第4期37-43,123,共8页

针对水下岩石台阶爆破过程中破碎块体复杂的受力运动及其堆积过程,采用FLUENT-EDEM流固耦合的数值计算方法,在颗粒间引入平行键与Hertz-Mindlin接触模型,通过巴西劈裂实验与数值计算的结果对比,标定了平行键的参数,并建立了水下台阶爆... 针对水下岩石台阶爆破过程中破碎块体复杂的受力运动及其堆积过程,采用FLUENT-EDEM流固耦合的数值计算方法,在颗粒间引入平行键与Hertz-Mindlin接触模型,通过巴西劈裂实验与数值计算的结果对比,标定了平行键的参数,并建立了水下台阶爆破模型,分析了水对岩体破碎和运动的力学作用机理,研究了水下台阶块体颗粒鼓包抛掷的整个运动过程,讨论了块体速度、块体分层堆积和流场特点。结果表明:块体颗粒堆积分层与其初始速度以及位置高度有关,台阶中部块体颗粒相对位置较高,在爆炸荷载作用下水平运动距离最远,上部堵塞部分的块体颗粒受爆炸荷载作用小,其主要在重力与浮力作用下翻滚覆盖在中部块体颗粒层之上。起爆初期爆炸能量主要是破碎岩石,水体无明显流速,随着块体颗粒的鼓包抛掷运动,台阶前表面附近的流体流线速度最大,当块体颗粒开始滚动滑落时,流线则主要受到颗粒的运动形式影响。另外,FLUENT-EDEM流固耦合的数值计算模型能精确模拟水下台阶爆破块体运动问题,可为水下岩体爆破工程提供新的研究手段。 展开更多

关键词 水下爆破 流固耦合 fluent edem 爆堆

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基于EDEM-Fluent耦合仿真的小麦宽苗带精量电控排种系统设计与试验 被引量：2

7

作者 赵晓顺 赵达卫 +3 位作者 池丹丹 霍倩 柏文杰 冉文静 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期105-114,120,共11页

为匹配小麦宽苗带播种技术,解决地轮打滑导致播种均匀性差的问题,设计了正负压式小麦宽苗带电控精量排种系统。旋转编码器HN3806-AB-400N实时获取作业机具的前进速度,单片机采用PWM控制方式,通过BLD-300B电机驱动器控制驱动80BL02直流... 为匹配小麦宽苗带播种技术,解决地轮打滑导致播种均匀性差的问题,设计了正负压式小麦宽苗带电控精量排种系统。旋转编码器HN3806-AB-400N实时获取作业机具的前进速度,单片机采用PWM控制方式,通过BLD-300B电机驱动器控制驱动80BL02直流无刷电机。借助EDEM-Fluent耦合仿真分析,统计在15、19、23、27、31 r/min 5个水平下的合格指数、重播指数和漏播指数,15~27 r/min时合格指数≥80%,23~31 r/min时漏播指数变化明显,转速对漏播指数影响较大。通过响应面试验得到较优参数组合:吸种负压-3.5 kPa,排种器转速19 r/min,投种高度180 mm。利用试验进行验证,结果为:重播率9.22%,漏播率10.16%,合格率80.62%,满足相关的技术要求与农艺要求。 展开更多

关键词 小麦 精量排种 电控系统 宽苗带 edem-fluent耦合 响应面试验 交互作用

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基于FLUENT-EDEM耦合的吸尘罩结构优化设计 被引量：7

8

作者 王国志 谭元文 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期996-1001,共6页

针对地铁隧道清洁的需求以及国内外清洁车发展现状,对地铁隧道清洁车吸尘罩的结构进行优化设计。首先运用FLUENT-EDEM耦合的方法对吸尘罩工作过程进行仿真,分析吸尘罩外壳离地高度、吸尘口肩部高度和吸尘口出口直径对吸尘罩除尘效率的影... 针对地铁隧道清洁的需求以及国内外清洁车发展现状,对地铁隧道清洁车吸尘罩的结构进行优化设计。首先运用FLUENT-EDEM耦合的方法对吸尘罩工作过程进行仿真,分析吸尘罩外壳离地高度、吸尘口肩部高度和吸尘口出口直径对吸尘罩除尘效率的影响;然后运用正交试验的方法,分析各参数对吸尘罩除尘效果的交互作用。利用极差分析法对正交试验的仿真结果进行处理,得到以下结论:吸尘口出口直径的变化对吸尘罩除尘效率影响最大,其次是吸尘罩外壳离地高度,影响最小的是吸尘口肩部高度。通过优化可得出当吸尘罩外壳离地高度为40 mm、吸尘口肩部高度为300 mm、吸尘口出口直径为300 mm时,该吸尘罩的除尘效果最好,其颗粒清除率达到了97.8%。 展开更多

关键词 fluent-edem耦合 清洁车 吸尘罩 正交试验 极差分析 除尘

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基于EDEM-Fluent耦合的激光机械钻头井底流场与排屑性能研究 被引量：1

9

作者 李琴 雷雨薇 +2 位作者 孙浩翔 代茂林 陈科 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期521-530,共10页

激光机械钻头是一种新型破岩装备,适用于超深层油气资源的开发。在钻进过程中,先利用激光对岩石进行辐射,使得机械钻头能够快速破岩,但同时会产生大量岩屑。若激光机械钻头的排屑性能不佳,则会导致二次钻井以及钻头磨损加剧,而钻头起下... 激光机械钻头是一种新型破岩装备,适用于超深层油气资源的开发。在钻进过程中,先利用激光对岩石进行辐射,使得机械钻头能够快速破岩,但同时会产生大量岩屑。若激光机械钻头的排屑性能不佳,则会导致二次钻井以及钻头磨损加剧,而钻头起下钻频繁会严重影响钻井效率。为此,以提高激光机械钻头排屑性能为目标,建立了激光机械钻头三维模型,利用EDEM-Fluent耦合方法对其排屑过程进行了数值模拟;同时,通过对激光机械钻头井底流场的分析,提出了排屑性能指标,并采用正交试验法对其流道倾角、流道直径以及激光通道宽度进行了优化,从而改进了其井底流场和排屑性能。结果表明:优化后激光机械钻头的流道倾角为17°,流道直径为10 mm,激光通道宽度为5 mm;井底低速区面积占比为11.07%,下降了26.19个百分点;井底径向漫流速度为27.93 m/s,提高了61.54%;环空岩屑运移速度为8.97 m/s,提高了46.57%;平均岩屑滞留量减少了46.38%,平均岩屑堆积量减少了59.43%。综上,优化后激光机械钻头的排屑性能得到了有效提升。研究结果可为激光机械钻头水力结构的设计提供数据参考。 展开更多

关键词 激光机械钻头 edem-fluent耦合 水力结构 井底流场 排屑性能

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基于EDEM-FLUENT耦合的饲料粉碎机分离装置内颗粒运动分析 被引量：5

10

作者 曹丽英 汪飞 +3 位作者 李春东 李琦 汪阳 李帅波 《饲料工业》 CAS 北大核心 2021年第15期28-34,共7页

基于新型锤片式饲料粉碎机工作状况,对分离装置内物料颗粒在不同运动状态下进行分析。将EDEM-FLUENT耦合的方法用于该分离模型中,通过数值模拟,取得了物料颗粒在分离装置内的运动轨迹。为对分离装置进行研究,文章将分离流道入口处的固... 基于新型锤片式饲料粉碎机工作状况,对分离装置内物料颗粒在不同运动状态下进行分析。将EDEM-FLUENT耦合的方法用于该分离模型中,通过数值模拟,取得了物料颗粒在分离装置内的运动轨迹。为对分离装置进行研究,文章将分离流道入口处的固相颗粒速度与气相速度设置为相等,然后将物料颗粒的入射角分别设置为30°、45°和60°来进行分析。得到当入口颗粒速度等于气相速度,入射角度为45°时,分离装置的筛分效率最高;之后对模拟结果按入口固相颗粒入射角度为45°,气相入口速度不变,对入口固相颗粒速度小于、大于气相速度时进行分析。结果表明:在气相速度大于物料颗粒运动速度时,气流将对物料颗粒产生推动作用,减少物料颗粒与分离流道内管壁的摩擦,使被粉碎后的物料颗粒能够到达筛网处的数目增加,提高锤片式饲料粉碎机的筛分效率及整机的工作效率。 展开更多

关键词 新型锤片式饲料粉碎机 edem-fluent耦合 计算机模拟 玉米颗粒 筛分效率

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基于Fluent-EDEM耦合的茶叶红外杀青机滚筒内流场数值模拟 被引量：17

11

作者 虞文俊 吴瑞梅 +6 位作者 李红 裴刚 金山峰 黄超强 朱任章 杨普香 熊爱华 《食品与机械》 北大核心 2019年第8期104-109,120,共7页

针对目前茶叶杀青机存在杀青不均匀、热能利用率低等缺陷,提出了一种以红外辐射为热源的滚筒式杀青机,将红外热源置于滚筒中心,采用Fluent-EDEM耦合杀青过程中的离散场、流场和温度场,并进行耦合分析,在流体软件Fluent中设置湍流模型和... 针对目前茶叶杀青机存在杀青不均匀、热能利用率低等缺陷,提出了一种以红外辐射为热源的滚筒式杀青机,将红外热源置于滚筒中心,采用Fluent-EDEM耦合杀青过程中的离散场、流场和温度场,并进行耦合分析,在流体软件Fluent中设置湍流模型和辐射模型,在离散元软件EDEM中建立茶叶与茶叶及茶叶与滚筒的接触模型,耦合求解计算得到杀青机滚筒内流场温度分布和杀青叶升温曲线,实现对茶叶杀青过程中流场的数值模拟,并与同型号的电加热滚筒内流场模拟结果进行比较。模拟结果表明,电加热结构的温度流场在滚筒内均匀分布,热能利用率低;而红外杀青机滚筒内流场温度分布主要集中在滚筒右部及底部,能将大部分热能直接辐射到杀青叶上,热能利用率高,该杀青装置能使杀青叶在短时间内快速升温,从而快速钝化酶的活性,提高茶叶品质。红外杀青机滚筒内的温度实测值与模拟值的相对误差约为0.99%,说明模拟过程中参数设置是合理的。 展开更多

关键词 茶叶 辐射杀青 电加热杀青 温度场 fluent edem 耦合

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基于EDEM-Fluent耦合的“淹没式”水射流冲击土壤仿真 被引量：4

12

作者 张自健 赵军 +1 位作者 唐贤康 孙超 《农机化研究》 北大核心 2023年第1期30-36,共7页

喷水系统是挖藕机重要的组成部分,其结构参数对挖藕效率有很大影响。为了分析挖藕机喷水系统各种关键参数和土壤颗粒直径对土壤冲击效果的影响,提出一种基于EDEM-Fluent的方法。首先,通过Fluent模拟不同喷射角度、不同并排出水管个数条... 喷水系统是挖藕机重要的组成部分,其结构参数对挖藕效率有很大影响。为了分析挖藕机喷水系统各种关键参数和土壤颗粒直径对土壤冲击效果的影响,提出一种基于EDEM-Fluent的方法。首先,通过Fluent模拟不同喷射角度、不同并排出水管个数条件下的多股水射流冲击土壤上方水层的过程,得到水射流冲击水层后速度衰减、方向变化情况;然后,利用EDEM-Fluent耦合模拟射流冲击不同颗粒直径的土壤的过程。仿真结果表明:随着出水管喷射角度的增大,射流穿过水层后速度减小,最大冲击深度减小;随着并排出水管个数的增多,射流穿过水层后的速度及土壤冲击深度先增长后减小;随着土壤颗粒直径增大,土壤冲击深度先增大后减小;在喷射角度30°、并排出水管个数7、土壤颗粒直径4mm时,对土壤的冲击效果最好。 展开更多

关键词 挖藕机 edem-fluent耦合仿真 喷头 土壤建模 k-epsilon湍流模型

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基于EDEM-Fluent耦合的气爆松土效果仿真分析 被引量：2

13

作者 陈金楚 奚小波 +4 位作者 殷慧子 张翼夫 张宝峰 金亦富 张瑞宏 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期70-79,共10页

为明晰气爆松土作用机理,设计外扩型、外缩型、直口型三种流孔结构,以气爆钻杆为研究对象,通过EDEM-Fluent耦合建立气爆松土仿真模型,对不同气爆压力P和松土作业深度H土壤扰动效果仿真,并进行气爆松土试验。仿真结果表明,直口型流孔土... 为明晰气爆松土作用机理,设计外扩型、外缩型、直口型三种流孔结构,以气爆钻杆为研究对象,通过EDEM-Fluent耦合建立气爆松土仿真模型,对不同气爆压力P和松土作业深度H土壤扰动效果仿真,并进行气爆松土试验。仿真结果表明,直口型流孔土壤扰动效果最佳,当P为0.4 MPa、H为100 mm时,出口气流速度达60 m·s^(-1)、径向扰动范围达785 mm;当H一致时,土壤扰动区域随着P增大而增大;当P一致时,H<200 mm时,土壤扰动区域随H增大而增大;当H>200 mm时,土壤扰动区域随H变化不明显;当H<100 mm时,土壤扰动最大深度与H一致;当H>100 mm时,土壤扰动最大深度大于H;土体抬升高度与H成反比,与P成正比,P持续增大,抬升高度趋于平缓。试验结果表明,气爆使土体产生裂隙并扩散,其拟合曲线为抛物线,与仿真结论一致,试验土体扰动范围与仿真值误差较小,仿真结果合理可靠。研究可为气爆松土工艺参数制定及机具结构设计提供理论依据。 展开更多

关键词 气爆松土 edem-fluent耦合 土壤模型 土壤扰动 拟合曲线

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喷砂工艺的EDEM-Fluent耦合模拟喷嘴结构参数的研究 被引量：7

14

作者 周大鹏 马学东 +3 位作者 杜昱霖 张凡 陈燕 王海令 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期192-201,211,共11页

目的研究在喷砂工艺过程中,喷嘴的收缩角、喉部半径及扩散角3种结构对出砂平均速度和出砂总量的影响规律及原因。方法利用EDEM-Fluent耦合模型,对喷砂喷嘴内气固两相的运动状态进行模拟,并通过实验验证其正确性。以喷嘴的不同结构大小... 目的研究在喷砂工艺过程中,喷嘴的收缩角、喉部半径及扩散角3种结构对出砂平均速度和出砂总量的影响规律及原因。方法利用EDEM-Fluent耦合模型,对喷砂喷嘴内气固两相的运动状态进行模拟,并通过实验验证其正确性。以喷嘴的不同结构大小设置正交表进行仿真实验,运用方差分析法(F检验),分析各因素水平出砂平均速度和出砂总量的变化规律,并利用控制变量法,进一步探究喉部半径对出砂平均速度和出砂总量的影响原因。结果由出砂平均速度方差分析可得,喉部半径的F值为3716.044,收缩角的F值为380.102,出砂平均速度随着喉部半径的增大而快速增大,随着收缩角的增大而减小。由出砂总量方差分析可得,喉部半径的F值为103.695,收缩角的F值为13.101,出砂总量随喉部半径的增大而快速减小,随着收缩角的增大而缓慢增大。当收缩角和扩散角不变的情况下,随着喉部半径增大,喷嘴内负压增大,导致气相流速增大,进而使出砂平均速度增大。随着喉部半径增大到8 mm时,出砂平均速度不再增大,且有略微下降,其峰值为184.65 m/s。在砂粒生成速率相同的情况下,得出喉部半径越大,砂粒速度越大,砂粒在喷嘴内的停留时间越短,收缩段待喷出的砂粒质量越少,且分布状态越稀疏。结论验证了EDEM-Fluent耦合模拟喷嘴内气固两相流场是合理可行的。基于这一仿真模型,得出了出砂平均速度及出砂总量分别与喷嘴不同结构参数之间的关系规律,其中喉部半径对两者的影响最为显著。随着喉部半径越大,出砂平均速度越大,单位时间内在喷嘴出口处统计到的砂粒总量越少。 展开更多

关键词 喷嘴结构 edem-fluent耦合 出砂平均速度 出砂总量 方差分析 F检验

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基于Fluent-EDEM的茶叶红外杀青机优化与试验研究 被引量：5

15

作者 刘刚 熊爱华 +5 位作者 吴瑞梅 虞文俊 黄俊仕 滕杰 张贤溪 杨代勤 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第10期1448-1455,共8页

对杀青机结构参数进行优化,获得最优滚筒结构和运动参数,对提高茶叶品质、杀青效率具有重要意义。针对目前茶叶杀青机械普遍效率低,以及机械结构设计存在盲目性等问题,研究了茶叶红外杀青机的滚筒锥角、导叶板倾角、导叶板螺旋角、导叶... 对杀青机结构参数进行优化,获得最优滚筒结构和运动参数,对提高茶叶品质、杀青效率具有重要意义。针对目前茶叶杀青机械普遍效率低,以及机械结构设计存在盲目性等问题,研究了茶叶红外杀青机的滚筒锥角、导叶板倾角、导叶板螺旋角、导叶板高度及滚筒转速对杀青质量的影响,得出了茶叶红外杀青机滚筒结构最优结构参数。首先,结合茶叶红外杀青机结构及工作原理,利用计算流体力学软件Fluent与离散元软件EDEM对杀青机滚筒内茶叶颗粒的运动轨迹、滚筒内部温度分布及茶叶颗粒温度分布进行了耦合仿真;然后,设计了五因素四水平正交实验,以相同时间内茶叶升温速率最大为优化目标,研究了杀青机滚筒内导叶板螺旋角(A)、导叶板倾角(B)、滚筒转速(C)、滚筒锥角(D)及导叶板高度(E)对茶叶颗粒升温速率的影响,分析了不同结构参数组合下,杀青机滚筒结构参数对滚筒内部温度分布及茶叶颗粒升温速率的影响;最后,得到了杀青机最优结构参数,并研制了样机进行了试验。研究结果表明:滚筒结构参数对茶叶升温速率影响顺序为:C>A>B>E>D;最优结构参数组合为:导叶板螺旋角15°、导叶板倾角21°、滚筒转速37 r/min、导叶板高度55 mm、滚筒锥角2°;优化后,杀青机杀青效率提高了31.6%。 展开更多

关键词 茶叶杀青质量和效率 fluent-edem耦合仿真 正交实验 滚筒结构优化 导叶板 滚筒转速 滚筒锥角

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基于EDEM-Fluent耦合计算的喷砂机磨损特性的影响因素研究 被引量：14

16

作者 惠志全 黄思 +2 位作者 黄家兴 李茂东 叶伟文 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第12期111-118,共8页

为研究颗粒参数及操作条件对喷砂机表面磨损特性的影响,运用EDEM-Fluent软件,采用连续流体介质与固体颗粒离散元耦合计算方法,分别模拟计算了不同颗粒粒径、密度、硬度、初始堆积高度及入口压力下的喷砂机内气固两相流场。通过引入Arch... 为研究颗粒参数及操作条件对喷砂机表面磨损特性的影响,运用EDEM-Fluent软件,采用连续流体介质与固体颗粒离散元耦合计算方法,分别模拟计算了不同颗粒粒径、密度、硬度、初始堆积高度及入口压力下的喷砂机内气固两相流场。通过引入Archard磨损模型,计算得到喷砂机顶盖、圆柱段、锥段及底部管路等部位的磨损量及其规律。结果表明:喷砂机的磨损部位主要集中在罐体入口对面一侧上部、锥体初始段、罐体底部以及出口管路,磨损程度由大到小的顺序为底部管路、锥段、圆柱段、顶盖;随着颗粒粒径、密度、硬度、堆积高度及入口压力的增大,喷砂机的磨损量均呈上升趋势,其中颗粒粒径对磨损量的影响最大,堆积高度和入口压力次之,颗粒密度和硬度的影响相对较小。 展开更多

关键词 喷砂机 edem-fluent耦合 气固两相流 磨损 数值模拟

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基于EDEM-Fluent耦合的风筛式清选装置仿真及分析 被引量：12

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作者 陈广慧 李军 +2 位作者 滕杰 王壮 马学东 《中国农机化学报》 北大核心 2020年第5期69-73,共5页

为研究振动筛对清选效果的影响,以及寻找最佳工作参数,采用EDEM软件与Fluent软件耦合的方法,对稻米与茎秆在不同振幅、频率、振动方向角下的清选过程进行模拟。通过统计稻米清洁率和损失率,来衡量不同参数下风筛装置的工作性能。结果表... 为研究振动筛对清选效果的影响,以及寻找最佳工作参数,采用EDEM软件与Fluent软件耦合的方法,对稻米与茎秆在不同振幅、频率、振动方向角下的清选过程进行模拟。通过统计稻米清洁率和损失率,来衡量不同参数下风筛装置的工作性能。结果表明,随着振幅和频率的增加,损失率、清洁率也增大,但增加到一定程度后清洁率会下降;随着振动方向角的增加,损失率和清洁率均会下降。综合考虑,振幅为8mm,频率为9Hz,振动方向角为4°时,得到稻米清洁率为99.73%,损失率为0.03%,为最佳工作参数。所做研究可为谷物清选装置参数优化提供一定参考。 展开更多

关键词 风筛 清选装置 edem-fluent 振幅 频率 振动方向角

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基于EDEM-Fluent耦合的浮选腔结构设计优化 被引量：1

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作者 王怀 樊瑜瑾 +3 位作者 刘小川 蔡培良 唐军 吴家喜 《农业装备与车辆工程》 2021年第8期76-80,共5页

为了减少卷烟机浮选腔风选分离过程中烟丝的浪费,分析了浮选腔不同内部结构对风选分离效果的影响,采用EDEM-Fluent耦合仿真技术,建立更加接近实物的烟梗、烟丝颗粒模型,在-1.2kPa仿真条件下对浮选腔在不同内部结构下的梗丝分离进行耦合... 为了减少卷烟机浮选腔风选分离过程中烟丝的浪费,分析了浮选腔不同内部结构对风选分离效果的影响,采用EDEM-Fluent耦合仿真技术,建立更加接近实物的烟梗、烟丝颗粒模型,在-1.2kPa仿真条件下对浮选腔在不同内部结构下的梗丝分离进行耦合仿真分析,对比腔内流场迹线图和速度图,并通过计算烟丝、烟梗颗粒的分离效率验证仿真结果。研究结果表明,30°挡风块浮选腔内流场和速度分布更合理,能更彻底地分离烟丝和梗签颗粒,且分离效率最高。 展开更多

关键词 浮选腔 edem-fluent耦合 梗丝分离 仿真分析

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基于EDEM-FLUENT耦合的滚筒冷渣机颗粒轴向扩散运动 被引量：9

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作者 何庆中 赖镜安 +2 位作者 王佳 廖伯权 彭涛 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第3期1004-1010,共7页

基于欧拉-拉格朗日、离散单元法理论,利用EDEM-FLUENT耦合方法,考虑了气相对颗粒的相互作用,以及颗粒与颗粒之间的碰撞,对滚筒冷渣机六棱形冷渣管料床中灰渣颗粒轴向扩散进行了数值模拟分析,得出了灰渣颗粒在填充度25%,颗粒滚落状态下... 基于欧拉-拉格朗日、离散单元法理论,利用EDEM-FLUENT耦合方法,考虑了气相对颗粒的相互作用,以及颗粒与颗粒之间的碰撞,对滚筒冷渣机六棱形冷渣管料床中灰渣颗粒轴向扩散进行了数值模拟分析,得出了灰渣颗粒在填充度25%,颗粒滚落状态下的动态休止角为29°,安装倾斜角3°工况下,轴向扩散运动随滚筒转速(5~10 r/min)、颗粒粒径(1.5~3.5 mm)的变化规律。实验结果表明:当粒径一定时,轴向扩散系数随着滚筒转速的增大而增大,相比5 r/min转速,10 r/min转速下颗粒轴向扩散系数增大了23.6%;当滚筒转速一定时,轴向扩散系数随着粒径的增大而增大。粒径从1.5 mm增加到3 mm及3.5 mm时,轴向扩散系数分别增大了2倍和6.06倍。轴向扩散系数越大,颗粒轴向运动就越剧烈,滚筒出力越强,炉渣处理效率越高。 展开更多

关键词 滚筒冷渣机 edem-fluent耦合 颗粒运动 轴向扩散 气固两相流

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抵抗线对水下台阶爆破效果影响的模型试验及其数值分析

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作者 吴亮 刘琳 +1 位作者 余创 周俊汝 《爆破》 北大核心 2025年第1期56-62,共7页

抵抗线作为爆破设计中的核心参数,与岩石的抛掷距离以及破碎程度都有着密切的关系,从而直接影响破碎效果以及最终的爆堆形状。由于水下爆破工程具有显著的复杂性,影响水下爆破效果的因素错综复杂,因此,探究抵抗线参数对水下台阶爆破的... 抵抗线作为爆破设计中的核心参数,与岩石的抛掷距离以及破碎程度都有着密切的关系,从而直接影响破碎效果以及最终的爆堆形状。由于水下爆破工程具有显著的复杂性,影响水下爆破效果的因素错综复杂,因此,探究抵抗线参数对水下台阶爆破的影响规律是必不可少的。通过设置不同抵抗线参数的水下台阶钻爆试验,并采用FLUENT-EDEM耦合方法对抵抗线为2 cm、4 cm、5 cm、6.5 cm四种情况下的爆破试验进行数值模拟,将试验与数值模拟相结合综合评估了抵抗线参数对水下台阶爆破效果的影响。结果表明:抵抗线参数增加初期,用于破碎岩石的有效能量占比增加,且爆破漏斗体积也进一步增大,但随着抵抗线的进一步增加,岩体单位体积所承担的爆炸能量反而降低,另外应力波反射作用强度也减弱了,因此爆破块度的不均匀性呈现出随抵抗线先减小后增大的规律。此外,数值计算能较好地对模型试验的爆破效果进行模拟且结果一致,说明运用FLUENT-EDEM流固耦合方法来探究水下台阶爆破块度破碎问题是切实可行的。 展开更多

关键词 水下爆破 流固耦合 fluent edem 抵抗线

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