结合有限元离散元方法(finite-discrete element method,FDEM),对计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件FLOW-3D进行二次开发,建立了基于CFD-DEM的流固耦合模型,模拟了多块石入水、沉降以及触底的动力过程,分析了不同块...结合有限元离散元方法(finite-discrete element method,FDEM),对计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件FLOW-3D进行二次开发,建立了基于CFD-DEM的流固耦合模型,模拟了多块石入水、沉降以及触底的动力过程,分析了不同块石等效直径、形状和入水速度对触底速度和反力的影响。研究发现,块石入水后速度迅速减小,并逐渐趋于定值,随后做动态平衡沉降运动,直至与底面发生碰撞。块石抛填的触底速度随等效直径的增大而增大,不同等效直径下球形块石触底速度绝对值最大,其次是纺锤形块石,最小为圆盘形块石。最大触底反力也随等效直径的增大而增大,成非线性关系,通过拟合得到了触底反力的经验公式。显著性分析结果表明,块石等效直径对触底反力影响最大,其次是块石形状,最小为入水速度。展开更多
为探究不同品位矿石在半自磨机干、湿磨情况下的能量利用规律,基于离散元法(discrete element method,DEM)与计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)建立了湿式半自磨过程耦合仿真模型,并对比分析了不同品位矿石在干、湿磨情况...为探究不同品位矿石在半自磨机干、湿磨情况下的能量利用规律,基于离散元法(discrete element method,DEM)与计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)建立了湿式半自磨过程耦合仿真模型,并对比分析了不同品位矿石在干、湿磨情况下的运动状态与碰撞能量分布。研究结果表明:在30%、35%和40%矿石品位下,湿式和干式半自磨过程切向和法向能量利用率均随品位升高呈下降趋势。由于存在液体介质,湿式半自磨颗粒间磨剥作用减弱,冲击力传递效应增强,在30%、35%和40%矿石品位下,切向能量利用率较干式半自磨能量利用率分别降低2.30%、2.87%和3.51%,而法向能量利用率较干式半自磨能量利用率分别提高2.08%、2.42%和2.68%。本文揭示了矿石品位、液体介质与矿石能量利用率的作用机理,为半自磨生产过程工艺优化和节能降耗提供理论依据。展开更多
文摘结合有限元离散元方法(finite-discrete element method,FDEM),对计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件FLOW-3D进行二次开发,建立了基于CFD-DEM的流固耦合模型,模拟了多块石入水、沉降以及触底的动力过程,分析了不同块石等效直径、形状和入水速度对触底速度和反力的影响。研究发现,块石入水后速度迅速减小,并逐渐趋于定值,随后做动态平衡沉降运动,直至与底面发生碰撞。块石抛填的触底速度随等效直径的增大而增大,不同等效直径下球形块石触底速度绝对值最大,其次是纺锤形块石,最小为圆盘形块石。最大触底反力也随等效直径的增大而增大,成非线性关系,通过拟合得到了触底反力的经验公式。显著性分析结果表明,块石等效直径对触底反力影响最大,其次是块石形状,最小为入水速度。
文摘化学链燃烧技术是一种基于固体载氧体颗粒的新型无焰燃烧技术,对于助力碳减排具有重要意义。载氧体颗粒的寿命制约着该技术的进一步应用。文中针对载氧体颗粒的碰撞磨损问题,采用计算流体力学-离散元法(computational fluid dynamics-discrete element method,CFD-DEM)双向耦合数值计算法,建立非规则载氧体颗粒模型,从颗粒速度场、碰撞频率场及碰撞功率场三方面,探究冷态流化床内载氧体颗粒的运动状态、分布特征及碰撞情况。结果表明,冷态流化床内载氧体颗粒呈现上下无序周期性运动,单周期内流化床空间上出现颗粒密相区与稀相区。其中,稀相区颗粒速度大而碰撞频率小,颗粒具有高动能与高重力势能;密相区内颗粒速度小而碰撞频率高,最大碰撞频率对应的颗粒多为大粒径、较小长径比,且颗粒能量低;颗粒最易磨损区即碰撞最大功率区(最大7.8×10^(−8)W)位于颗粒密相区与稀相区的交界面,颗粒碰撞磨损能量由颗粒动能与重力势能累积提供。研究结果揭示了冷态流化床内载氧体颗粒的碰撞磨损机制。
文摘为探究不同品位矿石在半自磨机干、湿磨情况下的能量利用规律,基于离散元法(discrete element method,DEM)与计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)建立了湿式半自磨过程耦合仿真模型,并对比分析了不同品位矿石在干、湿磨情况下的运动状态与碰撞能量分布。研究结果表明:在30%、35%和40%矿石品位下,湿式和干式半自磨过程切向和法向能量利用率均随品位升高呈下降趋势。由于存在液体介质,湿式半自磨颗粒间磨剥作用减弱,冲击力传递效应增强,在30%、35%和40%矿石品位下,切向能量利用率较干式半自磨能量利用率分别降低2.30%、2.87%和3.51%,而法向能量利用率较干式半自磨能量利用率分别提高2.08%、2.42%和2.68%。本文揭示了矿石品位、液体介质与矿石能量利用率的作用机理,为半自磨生产过程工艺优化和节能降耗提供理论依据。
