气力输送流型与压力信号关系研究

以压缩空气作为介质,在内径为65 mm的管中分别进行稀相与密相气力输送实验,并据此研究了压力信号与流型的关系.通过分析压力信号的波动和功率谱密度,发现压力信号与颗粒输送流型存在密切关联.研究表明:密相气力输送系统压力信号的波动范围和波动标准差均远大于稀相输送;并且密相气力输送系统压力信号的概率密度分布分散,总体呈现典型...     

气力输送关键装置及管内流动特性研究现状及展望

气力输送具有清洁安全、空间集约、配置灵活且易于自动化等特点,是颗粒类散体物料常用的绿色输送技术,在化工、食品、制药、能源等多个领域得到广泛应用。同时,该技术也存在输送工艺复杂、颗粒输送状态瞬变且难以准确预测等难题,采用不同输送工艺时物料输送特性的多手段表征和预测一直是该技术的研究热点。本文在综述气力输送系统构成、常用供料装置结构特点的基础上,对计算流体力学与离散元耦合(CFD-DEM)数值模拟方法、常用测量装置和分析方法在气力输送特性研究的应用进行归纳,总结了当前气力输送流型演变、输送系统压力损失等输送特性的相关研究成果,并对气力输送研究进行展望,讨论了未来研究需关注的几个思考点。     

大型散体物料仓的有限元分析及优化

大型料仓是散体物料处理工艺过程的关键设备,为提高大型料仓的结构强度,减轻料仓自重,文章对料仓结构进行有限元分析,通过分析发现料仓筒体与落料管处容易产生应力集中,通过对料仓结构的改进和模型优化,使料仓结构应力显著减小,最大应力由155.91MPa减小至87.41MPa,提高了料仓结构合理性.     

矿山机械的摩擦学问题研究

为减少矿山机械的磨损,对矿山机械的摩擦学问题进行了讨论。通过对几种典型矿山机械的磨损形式和机理的研究,发现其磨损形式是磨损和断裂,磨损机理主要是磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。此外,对矿山机械摩擦学问题的研究方向进行了讨论。     

基于CFD-DEM的气力输送变径管中颗粒流动特性分析

为明确气力输送中变径管几何参数对管道中颗粒流动特性的影响规律,采用CFD-DEM耦合方法对5种不同变径比和变径长度的水平变径管进行了数值模拟,探讨了变径比、变径长度等几何参数对变径管中颗粒速度、压力损失以及弗劳德数的影响规律。结果表明,变径管可以降低颗粒速度,且随着变径长度和变径比增大,变径管中颗粒速度均呈现先增大后减小的趋势;变径管可以降低管道压降,增大变径比和变径长度,管道中压力损失增大;变径比越大,变径后管道中弗劳德数越小;变径长度越长,弗劳德数下降越慢。     

密相气力输送弯管压降分析

以黑色母粒为实验对象,在自主搭建的多功能气力输送系统实验台上进行密相气力输送过程的实验研究,采用实验数据与理论模型计算对比的策略,研究了弯管前后的压力损失规律.研究发现:物料从仓泵发出后需要经过压力稳定、流量稳定后方能达到稳定输送状态,基于现有模型,结合实验结果修正的压降模型可较好地预测弯管压降,预测误差不大于15.7...     

水平转竖直弯管粗颗粒气力输送特性数值模拟

为了明确水平转竖直弯管中粗颗粒的输送特性,在实验验证的基础上,利用计算流体力学与离散元(Computational Fluid Dynamics and Discrete Elements, CFD-DEM)耦合数值模拟方法对直径2.5 mm、高3.3 mm粗颗粒在水平转竖直弯管中的输送流型、速度、质量流量和气相压力变化进行了研究。研究表明：在起送阶段,弯管料栓具有蓄能作用,难以一次过弯的颗粒会在弯管中自发组成形态稳定的料栓,待蓄能完成后继续过弯运动;沙丘流的输送速度小、平均质量流量高,束状流的输送速度大、平均质量流量低。在稳定输送阶段,固相流型、速度、质量流量波动相对稳定,弯管段的压降和颗粒平均速度在前后半段表现出明显差异;前半段压降小、等压线波动大、颗粒平均速度快;后半段压降大、等压线波动小、颗粒平均速度慢;水平管段颗粒流型为稳定分层流,弯管段前半段颗粒流型为束装颗粒流、后半段为颗粒堆积分层流,垂直管段颗粒流型随管道延伸在向悬浮流发展。     

粗重颗粒轻介共流气力输送机理及特性

密相气力输送是散体物料清洁高效输送技术发展的趋势,粗重颗粒受物料属性限制难以形成稳定密相输送。提出适用于粗重颗粒密相输送的轻介共流气力输送方法,在粗重颗粒动理分析基础上对输送系统进行设计,然后从输送机理上阐明该方法较于传统气力输送技术的理论优势,最后采用计算流体力学-离散元(Computationalfluid dynamics-discreteelementmethod,CFD-DEM)耦合数值模拟方法,从输送流态、颗粒分布自组织行为和入口压力波动与料栓形态关联等方面研究粗重颗粒轻介共流气力输送过程的颗粒输运特性。研究表明：颗粒密度和粒径是影响轻介共流气力输送系统流态的主要因素,颗粒密度影响更为显著,轻介共流输送可形成散栓与固栓行为并存的准周期动态稳定栓流输送状态;轻介共流输送过程中,存在粗重颗粒在上、轻介颗粒在下的混合颗粒分聚自组织行为和轻细颗粒润滑混合移动颗粒床现象;入口压力波动与混合颗粒的输送流态和质量流量具有强关联,输送能效与颗粒质量流量变化图可联合估算料栓速度和长度。研究有利于拓宽气力输送适用领域,为粗重颗粒密相气力输送提供了新途径。