不同弯径比对气固两相流动特性的影响研究

发布时间：2020-12-15 02:53

　　气力输送是指在管道中利用具有一定压力和速度的气体,使得物料能够按照规划的线路进行连续输送的输送方式,该方式具有经济性好、操作安全稳定、输送效率高、对环境污染小等优势,被广泛应用于采矿、制药、化工和冶金等行业。气力输送在实际的生产运行中也不可避免的会出现一些问题,例如:系统能量损耗大、物料堵塞输送管、物料容易破碎和输送管道磨损等。本文通过试验和数值模拟对不同弯径比下气固两相流动进行分析和研究,主要工作如下:首先,总结了国内外专家学者对气力输送各方面的研究现状;分析了气力输送技术在近几年的发展趋势;讨论了稀相气力输送的特点与不足;阐述了本论文的研究目的和内容;制定出了本论文的研究方案。其次,设计并搭建了一套与生产工况相一致的稀相气力输送试验装置;利用压力传感器测出在不同弯径比下系统压力损失随空气速度变化所产生的变化值,再由压力损失和空气速度计算出系统的能量损失系数和附加压力损失系数;通过改变颗粒质量流量、弯管弯径比、颗粒形状等工艺参数,分析了不同工况对系统能量损耗和压力损耗的影响规律。结果表明:随着弯径比的增大,系统的压力损失和能量损耗随之减小;随着颗粒质量流量增大,系统产生压降增大,能量... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 气力输送技术
        1.1.2 气力输送分类
        1.1.3 稀相气力输送的特点
    1.2 气力输送国内外研究现状
    1.3 课题研究目的及内容
    1.4 论文章节安排
第2章 气力输送试验系统概述
    2.1 试验装置
    2.2 控制装置
    2.3 试验材料
    2.4 试验步骤及测量方法
    2.5 本章小结
第3章 弯径比和颗粒形状对气固两相流动特性影响
    3.1 不同弯径比对气固两相流动特性影响的试验研究
        3.1.1 不同弯径比对系统压力损失的影响
        3.1.2 不同弯径比对系统能量损失系数的影响
        3.1.3 不同弯径比对系统附加压力损失系数的影响
    3.2 不同颗粒形状对气固两相流动特性影响的试验研究
        3.2.1 不同颗粒形状对系统压力损失的影响
        3.2.2 不同颗粒形状对系统能量损失系数的影响
        3.2.3 不同颗粒形状对系统附加压力损失系数的影响
    3.3 本章小结
第4章 气固两相流CFD-DEM数学模型
    4.1 两相控制方程
        4.1.1 气相控制方程
        4.1.2 固相控制方程
    4.2 曳力模型
        4.2.1 Freestream曳力模型
        4.2.2 Ergun和Wen&Yu曳力模型
        4.2.3 DiFelice曳力模型
    4.3 管壁磨损模型
    4.4 几何模型建立与网格划分
    4.5 气固两相耦合流程
    4.6 模拟说明
    4.7 本章小结
第5章 不同弯径比的CFD-DEM数值模拟
    5.1 不同弯径比对气相流动的影响
        5.1.1 不同弯径比对气体速度的影响
        5.1.2 不同弯径比对湍流动能的影响
        5.1.3 不同弯径比对弯管压降的影响
    5.2 不同弯径比对固相流动的影响
        5.2.1 不同弯径比对颗粒流动形态的影响
        5.2.2 不同弯径比对颗粒在垂直管中分布的影响
        5.2.3 不同弯径比对颗粒运动速度的影响
        5.2.4 不同弯径比对弯管中颗粒碰撞的影响
    5.3 不同弯径比对弯管磨损的影响
        5.3.1 不同弯径比对水平-垂直弯管磨损的影响
        5.3.2 不同弯径比对垂直-水平弯管磨损的影响
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文及参与的科研项目
致谢



本文编号：2917517