不同湿度下飞灰颗粒撞击平板的机理研究

发布时间：2021-06-07 05:09

　　气固两相流动是工业生产和自然界中普遍存在的现象。其中,密相流动中颗粒间相互作用对流体的影响不可忽略。为揭示颗粒间相互作用机理,本文着重研究了颗粒与平板之间的碰撞机理。单个颗粒撞击平板是研究颗粒撞击机理的基础,受到学者们的广泛关注,主要集中于干燥条件下颗粒撞击平板的动力学特性。但是,针对潮湿条件下颗粒撞击平板的动力学特性研究鲜少,尤其是飞灰颗粒撞击平板后的反弹特性研究较少。本文采用实验手段和数值研究方法,针对潮湿条件下微米尺度飞灰颗粒与平板撞击特性进行了详细的研究。首先,详细地介绍了颗粒动力学理论。重点阐述了毛细力、有效重力和曳力对颗粒作用的模型,介绍了Hertz接触模型、JKR接触模型以及DMT接触模型,并对JKR和DMT接触模型进行了对比。基于干燥条件下颗粒碰撞能量耗散理论,引入了湿度对碰撞过程能量耗散的影响。其次,搭建了飞灰颗粒撞击平板的实验平台,重点研究了不同湿度和颗粒碰撞速度对撞击过程的影响。结果表明,在相同的湿度条件下,颗粒恢复系数随着碰撞速度先增大后变小;在相同碰撞速度条件下,颗粒恢复系数随湿度增大而变小;颗粒的临界捕集速度随湿度的增大而变大;毛细力引起的粘附能随着湿度的增... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 接触理论和模拟研究现状
        1.2.2 颗粒与平板撞击实验研究现状
    1.3 主要内容和技术路线
2 颗粒动力学理论
    2.1 流体力
        2.1.1 流体曳力
        2.1.2 有效重力
    2.2 毛细力
    2.3 静态接触模型
    2.4 能量守恒
    2.5 本章小结
3 飞灰颗粒撞击平板的实验研究
    3.1 实验系统与方法
        3.1.1 实验系统的组成
        3.1.2 飞灰颗粒
        3.1.3 实验步骤
        3.1.4 实验测量内容
        3.1.5 实验误差
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 碰撞速度对恢复系数的影响
        3.2.2 相对湿度对恢复系数的影响
        3.2.3 临界捕集速度
        3.2.4 能量损失
    3.3 本章小结
4 飞灰颗粒撞击覆盖液膜平板的数值研究
    4.1 有限元理论
        4.1.1 Abaqus/Explicit有限元理论
        4.1.2 颗粒与平板的物性参数
        4.1.3 模型及网格无关性验证
    4.2 模拟结果与讨论
        4.2.1 颗粒的动能、应变能变化规律
        4.2.2 颗粒碰撞的接触时间
        4.2.3 碰撞速度对恢复系数的影响
        4.2.4 液膜对颗粒碰撞的影响
        4.2.5 颗粒特性对碰撞的影响
    4.3 本章小结
结论
展望
参考文献
附录A 主要符号表
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]PM2.5问题与热电联产行业[J]. 康慧,黄晶晶,周喆.  中国能源. 2014(03)

硕士论文
[1]煤灰颗粒与平板表面冷态惯性撞击机理研究[D]. 韩健.大连理工大学 2013



本文编号：3215932