筒仓卸料流态及仓壁侧压力的试验与模拟研究

发布时间：2023-04-19 19:09

　　在筒仓卸料过程中,不同的卸料流态变化,仓壁压力也会表现出不同的变化规律。为此,本文采用物理模型试验和离散元数值模拟结合的方法,对不同卸料流态下的仓壁压力分布规律进行研究。关于动态仓壁压力增大的影响因素有很多,本文通过建立不同高径比的离散元模型,以期从细观角度研究不同贮料高度下仓壁压力峰值作用点位置的发生机理,具体研究内容如下:(1)通过物理模型试验,自主设计定制半圆形有机玻璃试验筒仓,选用物理力学参数与粮食颗粒相近的煅烧陶球为散体物料,通过压力传感器测取贮、卸料工况下的仓壁压力数值,采用不同的装料方式,以保证不同的物料密实度,观察不同的卸料流态变化,并对不同卸料流态下的仓壁压力进行波动性和超压分析。(2)通过离散元程序建立与(1)中模型试验具有相同高径比的筒仓模型,采用中心装料方式(即松散装料),观察不同的卸料流态,并与模型试验结果进行对比。将模拟结果中的卸料流态、颗粒速度及力链网络分布进行联合分析,探求贮、卸料工况下仓壁压力变化的细观机理。(3)使用PFC程序建立数值模拟筒仓模型,保持筒仓直径为不变量D,改变贮料堆积高度H分别为2D、2.5D和3D,综合考虑仓壁卸料压力峰值、颗粒速度...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 理论分析方法
        1.3.2 物理实验方法
        1.3.3 数值模拟方法
        1.3.4 研究现状小结
    1.4 本文的主要工作
        1.4.1 本文研究内容
        1.4.2 本文研究路线
2 离散单元法简介
    2.1 引言
    2.2 离散单元法的基本原理
        2.2.1 基本假设及边界条件
        2.2.2 运动方程
        2.2.3 求解过程
    2.3 离散元接触模型
    2.4 离散单元法的应用
3 筒仓卸料模型试验研究
    3.1 概述
    3.2 模型试验筒仓的设计制作
        3.2.1 筒仓模型的设计
        3.2.2 散体颗粒的选取
        3.2.3 压力传感器的选择与测点分布
        3.2.4 数据采集仪的介绍
        3.2.5 试验内容及试验方案
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 流态分析
        3.3.2 仓壁压力分析
    3.4 本章小结
4 筒仓卸料离散元数值模拟
    4.1 概述
    4.2 离散元模型的建立
    4.3 模拟结果分析
        4.3.1 贮料工况
        4.3.2 卸料工况
    4.4 本章小结
5 不同贮料高度下的PFC模拟分析
    5.1 概述
    5.2 数值模型建立
    5.3 贮料高度影响分析
        5.3.1 压力分布
        5.3.2 增大机理分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 本文主要结论
    6.2 进一步研究展望
参考文献
致谢
作者简介、攻读硕士学位期间取得的学术成果



本文编号：3794045