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1.
《Advanced Powder Technology》2022,33(8):103664
Powder transport systems are ubiquitous in various industries, where they can encounter single powder flow, two-phase flow with solids carried by gas or liquid, and gas–solid–liquid three-phase flow. System geometry, operating conditions, and particle properties have significant impacts on the flow behavior, making it difficult to achieve good transportation of granular materials. Compared to experimental trials and theoretical studies, the numerical approach provides unparalleled advantages over the investigation and prediction of detailed flow behavior, of which the discrete element method (DEM) can precisely capture complex particle-scale information and attract a plethora of research interests. This is the first study to review recent progress in the DEM and coupled DEM with computational fluid dynamics for extensive powder transport systems, including single-particle, gas–solid/solid–liquid, and gas–solid–liquid flows. Some important aspects (i.e., powder electrification during pneumatic conveying, pipe bend erosion, non-spherical particle transport) that have not been well summarized previously are given special attention, as is the application in some new-rising fields (ocean mining, hydraulic fracturing, and gas/oil production). Studies involving important large-scale computation methods, such as the coarse grained DEM, graphical processing unit-based technique, and periodic boundary condition, are also introduced to provide insight for industrial application. This review study conducts a comprehensive survey of the DEM studies in powder transport systems. 相似文献
2.
《International Journal of Hydrogen Energy》2022,47(67):29172-29183
To improve the safety of wet dust removal systems for processing magnesium-based alloys, a new method is proposed for preventing hydrogen generation. In this paper, hydrogen generation by Mg–Zn alloy dust was inhibited with six common metal corrosion inhibitors. The results showed that sodium dodecylbenzene sulfonate was the best hydrogen inhibitor, while CeCl3 enhanced hydrogen precipitation. The film-forming stability of sodium dodecylbenzene sulfonate was tested with different contents, temperatures, Cl? concentrations and perturbation rates. The results showed that this inhibitor formed stable protective films on the surfaces of Mg–Zn alloy particles, and adsorption followed the Langmuir adsorption model. 相似文献
3.
某铅锌矿原矿铅含量为1.26%,含锌6.53%,含硫30.38%。生产上采用“铅锌依次优先浮选-中矿顺序返回”工艺流程,生产指标为铅精矿铅品位50.69%,含锌12.61%,铅回收率75.53%,锌精矿锌品位48.77%,含铅1.59%,锌回收率73.91%。铅锌互含较高,锌精矿指标不理想。为了解决该问题,本文在了解现场生产工艺流程及矿石性质的基础上,针对该铅锌矿开展了详细的选矿工艺优化试验,通过对部分药剂制度进行优化,采用特效捕收剂BK-LY11,同时在锌浮选回路采用中矿再磨工艺,显著改善了铅锌互含情况,有效提高了铅锌选别指标,并成功应用于生产实践,优化后获得的铅、锌回收率分别提高了5.83、8.46个百分点。 相似文献
4.
5.
本文以工业纯铝和混合稀土RE(Ce和La)为原料,制备出Al-8RE、Al-10RE和Al-15RE中间合金,并探讨了Al-RE中间合金对变形铝合金3102的细化机理。结果表明:Al-RE中间合金由α-Al、Al11RE3(Al11Ce3和Al11La3)、Ce和La组成,不同稀土含量Al-RE中间合金微观组织形貌不同,Al-8RE、Al-10RE和Al-15RE中间合金组织分别为亚共晶组织,伪共晶组织和过共晶组织,随稀土含量增加,Al-RE中间合金中Al11RE3相数量增多,尺寸增大;Al-RE中间合金对3102合金具有显著的细化效果,其中Al-10RE中间合金的细化效果最好;添加Al-RE中间合金可以提高产品性能,当添加10%RE时,性能提升最大。 相似文献
6.
基于密度泛函理论(DFT)第一性原理方法,研究了Si、Ni、Mn、Cr、Mo在fcc-Fe/NbX (X=C, N)界面的偏析行为,并分析了合金元素偏析对界面体系的影响。结果表明,fcc-Fe/NbN界面结合强度相较于fcc-Fe/NbC界面结合强度略有提升;Si稳定存在于Fe基体中,Ni、Mn在界面有轻微偏析倾向,Cr、Mo在界面和NbX (X=C,N)内均存在偏析,其中,Mo向界面偏析倾向更大;Cr、Mo偏析在fcc-Fe/NbC界面一定程度上降低了界面的结合能力,但体系稳定性有所提升,Cr、Mo偏析在fcc-Fe/NbN界面一定程度上提高了界面的结合能力,但Mo使得体系稳定性下降。 相似文献
7.
Alexander Van-Brunt Patrick E. Farrell Charles W. Monroe 《American Institute of Chemical Engineers》2022,68(5):e17599
We present the Onsager–Stefan–Maxwell thermodiffusion equations, which account for the Soret and Dufour effects in multicomponent fluids. Unlike transport laws derived from kinetic theory, this framework preserves the structure of the isothermal Stefan–Maxwell equations, separating the thermodynamic forces that drive diffusion from the force that drives heat flow. The Onsager–Stefan–Maxwell transport-coefficient matrix is symmetric, and the second law of thermodynamics imbues it with simple spectral characteristics. This new approach allows for heat to be considered as a pseudo-species and proves equivalent to both the intuitive extension of Fick's law and the generalized Stefan–Maxwell equations popularized by Bird, Stewart, and Lightfoot. A general inversion process facilitates the unique formulation of flux-explicit transport equations relative to any choice of convective reference velocity. Stefan–Maxwell diffusivities and thermal diffusion factors are tabulated for gaseous mixtures containing helium, argon, neon, krypton, and xenon. The framework is deployed to perform numerical simulations of steady three-dimensional thermodiffusion in a ternary gas. 相似文献
8.
陶瓷的压缩破坏是一个爆炸式破碎的过程,在短时间内急剧释放大量能量,并伴随大量高速飞行碎片的产生,实验上较难获取陶瓷压缩破坏过程中碎片的飞溅速度。本文采用离散元数值模拟氧化铝陶瓷的压缩破碎过程,分析了不同应变率下产生碎片的尺寸分布、碎片的平均飞溅速度,以及试件内部不同区域碎片的速度变化规律。研究表明:(1)陶瓷的表观破坏强度以及破碎后碎片的平均飞溅速度与加载应变率正相关;(2)碎片飞溅速度与其初始位置相关,外侧碎片的飞散速度最大,随着初始位置与试件中心轴距离的减小,碎片飞溅速度逐渐减小;(3)随着加载应变率的提高,碎裂产生的碎片数逐渐增多,对应的碎片平均尺寸变小。进一步讨论了试件压缩破碎过程中的能量守恒和转换模式,并对碎片飞溅的平均速度进行了理论分析。 相似文献
9.
10.
在断层破碎带结构下进行隧道施工,容易引发围岩滑动失稳甚至隧道坍塌等施工灾害。为探究断层破碎带开挖坍塌机理及对应解决措施,研究以X隧道为依托,使用PFC2D离散元软件对断层破碎带开挖过程进行数值模拟。节理面和隧道开挖面相较或距离较近时,对隧道开挖稳定性影响较大。断层破碎带容易沿节理面出现滑动破坏出现坍塌情况,并且该破坏存在时间效应。针对断层破碎带脆弱特点,研究提出增强拱顶稳定性的支护措施,厚喷混凝土、架立工字钢拱架、添加锚杆等。施加该支护措施之后,隧道围岩的裂隙产生和扩散过程得到了有效抑制,整体稳定性明显增强。研究探讨了断层破碎带坍塌机理及对应处理措施的思路具有普遍性,可为类似隧道施工提供借鉴。 相似文献