自由下落颗粒流流动特性的实验研究

发布时间：2019-10-03 22:24

【摘要】：为了更全面细致地阐明工业建筑中生产过程运输物料时的产尘机理,本研究运用实验方法通过改变下落高度及出流口径,对颗粒流下落过程的轴心速度、颗粒流扩散规律进行了研究,利用高速摄像仪对下落过程进行拍摄,后处理软件PCC2.14对图片进行分析.结果表明:自由下落颗粒流由稳定段向过渡段转变时,轴心速度单调递增由过渡段向扩散段转变时,轴心速度先增后减;远离出流口处颗粒流扩散直径与高度之间呈线性规律变化;颗粒流核心直径与扩散直径比随着高度增大而减小,随着出流口径增大而增大,该比值可以定量的分析流态的变化.本研究成果为碰撞过程的研究提供初始条件,进而可预测并控制颗粒的扩散,对散装物料输送过程粉尘的治理及保护工作环境提高工作人员健康水平具有重要的意义.
【图文】：

ｅ0ｎ［９］逦拍摄速度为３００帧／秒，曝光时间为３．邋３邋Ｘ邋１（Ｔ３邋ｓ．逡逑首次利用单粒子运动受力对颗粒流的卷吸空气量逦图片分辨率为１邋６３２邋Ｘ邋８００，实际拍摄的区域尺寸逡逑进行计算．随后，Ｔ00ｋｅｒ［１°］对压力项进行了修正．逦大概为２０邋ｃｍＸ６０邋ｃｍ．为了得到清晰的照片，两逡逑Ｃｏｏｐｅｒ和Ａｍｏｌｄ［１１］对超大粒子和微小粒子的卷吸逦台ＬＥＤ灯光从正面照射拍摄区，同时使用黑色背逡逑空气量做了理论分析．Ｕｕ［ｌ２］对前人做的研究进行逦景以突出颗粒流的运动状态，实验装置如图１所逡逑验证，证明Ｃｏｏｐｅｒ的公式更符合实际情况．后来逦示．利用软件ＰＣＣ２．邋１４对拍摄得到的图片进行分逡逑Ｅｓｍａｉｌｉ？针对粗粒子展开了研究．利用ｔｔ理邋析和处理．该软件的长度精度为ＫＴ５邋ｍ，速度精逡逑论得出卷吸空气半经验公式．随着计算机的快速逦度为１0邋５邋ｍ／ｓ，测量之前均利用标尺进行标定．逡逑发展，Ｕｃｈｉｙａｍａ［１５－１７Ｊ，Ｌｉｕ［１８］和邋Ａｎｓａｒｔ１１９］分别对逦海．＇丨逡逑颗粒流场量进行分析，并对卷吸空气量进行了预逡逑测，使计算公式更加准确．另外还有学者对断面逦ｓｒ＂ｉｒｔ逡逑直径，速度分布ｕｍｗ，破裂及成逡逑团［２４邋２Ｓ］，颗粒流表面波动Ｕ７］等进行了研究．逦高速摄像仪逡逑Ｗａｎ产发灥粒流处于不同流态的流动特性对粉ｉ＋＿逡逑尘扩散特贿kx逡逑在物料自由下落并与接触面碰撞过程中，？逦＼逡逑体颗粒与气流存在相互作用．得到二者的作用规逦’逦＼逡逑律，进而对含尘气流进行人工控制是科学研究及逦图１图像采集系统逡逑工程利用的发展方向．颗粒流下洛过程极大影响逦Ｆｉｇ．邋１邋Ｉｍａｇｅ邋ｇａｔｈｅｒｉｎｇ邋

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【作者单位】： 河北工程大学能源与环境工程学院;西安建筑科技大学环境与市政工程学院;河南省交通规划设计研究院股份有限公司;
【基金】：国家杰出青年基金资助项目(51425803) 国家自然科学重点基金资助项目(51238010) 国家自然科学基金青年基金资助项目(51608164)
【分类号】：X964

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本文编号：2545618