消失模型砂氣力輸送運(yùn)動(dòng)行為的數(shù)值模擬研究.pdf

1、氣力輸送是利用氣體作為輸送介質(zhì)，將管道中的固相顆粒物料從一處運(yùn)往另一處的輸送方式。因在輸送過程中沒有回程，且管道中的固相顆粒物料與外界環(huán)境完全隔絕，既不會(huì)受到外界環(huán)境的影響，也不會(huì)對外界環(huán)境造成污染，設(shè)備也比較簡單，是一種環(huán)境友好型的輸送方式。因此，氣力輸送越來越受到各行各業(yè)的關(guān)注，有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文采用數(shù)值模擬的方法，對粒徑大、真密度高的鑄造用型砂顆粒在垂直提升管及水平輸送管氣力輸送過程中的氣固兩相流動(dòng)特性進(jìn)行了模擬

2、分析?；贔LUENT模擬過程中對氣相采用k-ε標(biāo)準(zhǔn)方程模型，將型砂固相顆?？醋鲾M流體，建立了以固相顆粒動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)的歐拉雙流體的數(shù)學(xué)物理模型。
　　基于 FLUENT軟件平臺(tái)，利用已建立的以固相顆粒動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)的歐拉雙流體數(shù)學(xué)物理模型，根據(jù)已知的輸送要求及工藝參數(shù)，再結(jié)合其他的一些實(shí)際應(yīng)用中的輸送條件，分別對不同工況下垂直提升管及水平輸送管中的氣力輸送過程進(jìn)行模擬研究，得到了不同工況下，氣固兩相的速度分布、濃度分布及壓降

3、分布。針對垂直提升管的模擬結(jié)果得到以下結(jié)論：不論空氣輸送速度是否變化，氣固兩相在垂直提升管中始終存在加速階段和恒速階段；而且，型砂顆粒在提升管內(nèi)的停留時(shí)間隨著空氣輸送速度的增加而減短，即型砂顆粒的輸送速度隨著空氣輸送速度的增加而增加；當(dāng)顆粒密度增大時(shí)，提升管內(nèi)的靜壓力也增大，同時(shí)管道內(nèi)的靜壓降也變大。
　　針對水平輸送管的模擬結(jié)果得到以下結(jié)論：與垂直提升管中的氣力輸送過程相同，水平輸送管道中的氣力輸送過程可以分為加速和恒速兩個(gè)階段

4、；當(dāng)空氣輸送速度及固相顆粒密度均保持不變時(shí)，在水平方向上，固相顆粒的濃度呈中心高、壁面低的分布；在垂直方向上，固相顆粒呈“I”型分布；在輸送量一定的情況下，任憑空氣輸送速度變化，始終存在一個(gè)最佳經(jīng)濟(jì)速度點(diǎn)；在空氣輸送速度一定的情況下，最佳經(jīng)濟(jì)速度及壓降均隨著輸送量的增大而增大。且在氣力輸送過程中，水平管道中的壓降比垂直提升管中的壓降小，最佳經(jīng)濟(jì)速度也比垂直提升管小。當(dāng)其他參數(shù)均保持不變時(shí)，當(dāng)固相顆粒密度有所增大時(shí)，壓降也會(huì)有所下降；當(dāng)固