多元固相颗粒流动过程偏析行为的实验研究与数值仿真

发布时间：2021-11-09 06:42

　　无论是在自然界还是在人类的生产生活中,固相颗粒都是极易见到的一类物质。单独一个颗粒的运动行为可用牛顿运动定律精确描述出其在某时间下的运动状态,而当一群颗粒聚集在一起共同运动时,对其行为的描述就变得错综复杂。颗粒系统的复杂行为模式将导致一系列常见问题,例如颗粒阻塞、颗粒偏析、颗粒粘结以及颗粒磨损等。颗粒偏析即是其中最为需要解决的难题之一,在许多工业生产中,颗粒的偏析将导致生产无法顺利进行或者最终产品的不合格。在冶金行业中,颗粒的偏析将造成高炉内部炉料的分布不均,从而导致煤气流分布失衡以致炉况不能顺行。本课题的研究旨在对寻求合适的表征颗粒偏析的方法,并在此基础上探究颗粒偏析的内在规律。课题通过对稳态堆积条件下多元固相颗粒偏析特征及非稳态流动条件下多元固相颗粒偏析特征两个方面的研究,得到如下主要结论:（1）对单一粒径颗粒,从同一竖直高度下落,小粒径颗粒流动快速且连续,料流轮廓较稳定;大粒径颗粒流动缓慢且间断,易在料罐出口处形成拱形结构而阻塞,料流轮廓不规则,易向周围分散。3mm、6mm及9mm颗粒的排料时间均值分别为1275ms、1843ms及3155ms。排料时间随着粒径的增大呈现非线性递... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

颗粒偏析的4类主要模式

1 绪论研究内容及意义析在实际生产生活中有着一系列不利影响，而国内对其表尚存在不足之处，故本课题将从最为简单的单一及二元混研究颗粒的偏析形态，同时，对颗粒的流动特征也加以适颗粒偏析的内在规律。主要研究内容如下：元颗粒：颗粒特性对流动特征的基础研究；元混合颗粒：从稳态与非稳态两个方面考察颗粒特性与流动规律。总体思路如图 1.2 所示。

2 实验及数值模拟研究方法2 实验及数值模拟研究方法由于颗粒系统的复杂性，本文的研究将结合实验手段与数值模拟手段，并以模拟为主，实验为辅。2.1 实验研究方法2.1.1 实验设备本文中所用的实验设备如图 2.1 所示，其制作材料为有机透明玻璃板，分为上料罐和下料罐两个部分，上料罐底部有一控制料罐开口的弹簧开关。文中所有的物理实验均采用此设备完成，模拟研究中所用的模型也是在该设备的基础上建立的。


本文编号：3484824