表观气速对密相气力输送流型影响的模拟

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1、万方数据第63卷第2期化工学报V01．63No．22012年2月CIESCJournalFebruary2012表观气速对密相气力输送流型影响的模拟朱立平h2，彭小敏1，黄飞1，袁竹林1，闰亚明2，罗登山2，王宏生2，李斌2(1东南大学能源与环境学院，江苏南京210096；2郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室，河南郑州450001)摘要：针对目前密相气力输送数值模拟关于流型演变方面所存在的问题，提出了一种基于颗粒所在局部空间的固相浓度及颗粒群运动特征来描述颗粒间相互作用的数学模型。该模型能够对气力输送，甚至是颗粒发生大量堆积情况下的密相输送进行数值模拟，使得长期以来缺乏有

2、效模型对密相输送流型进行数值模拟研究的问题得到一定解决。利用该模型．对水平管中煤粉高压密相气力输送的颗粒流动过程进行了数值模拟，获得了输送过程中管道内所发生的气固两相之间的分离、沉积现象，展现了沙丘流及栓寒流等流型的演变特征，模拟结果与实验观察到的现象吻合较好，从而进一步验证了新数学模型的有效性。此外，通过对不同表观气速下固相流态分布的定量分析，揭示了输送流型变化的一些内在规律。关键词：密相气力输送；数学模型；流型；表观气速DoI：10．3969／j．issn．0438一1157．2012．02．019中图分类号：TQ536文献标志码：A文章编号：0438—1157(2012)

3、02一0470—09NumericalsimulationofnowpatternsindensepneumaticconVeyingatdifferentsuperficialgasVelocitiesZHULipin91。PENGXiaominlHuANGFeil．YuANzhulinl．YANYamin矿，LUoDengshan2，wANGHongshen92。LIBin2(1(：bZZPgPo，E行Prgj，口九dE疗口i，．o打m已砣f，So“￡^已乜sfL7疗iz肥r5i￡y，N口，巧i竹g210096，．，in竹gsH，('^i”口；2KPyL口60r口￡o删o，

4、n6口c∞PrDcP碰柠gnf^nDZogy，CNTc，Z^P砣gz．IlD“450001，HP疗彻，伪i打口)Abstract：DuetotheprobleminaVailablenumericalsimulationsofflowpatternsindensepneumaticconveying，anewmathematicalmodel，whichusessolid—phasevolumeconcentrationoflocalspaceandkinematiccharacteristicsofclusterstodescribetheinteractionsbetwee

5、nparticles，wasproposedinthispaper．Thismodelwasfirstusedtonumericallysimulatethedensepneumaticconveying(evenforthepackingofparticles)，andthenusedtonumericallystudytheflowbehaviorofdensephasepneumaticconveyinginhorizontalpipeathighpressures，inwhichtheseparationandsedimentationbetweengasphasean

6、dsolidphaseintheconveyingprocesswereinvestigated．ThesimulationresultsalsoillustratedtheeVolvingcharacteristicsofflowpatternssuchasduneflowandplugflow，whichareconsistentwiththeexperimentalphenomena．Moreover，somerulesofflowpatternswererevealedbyqualitativelyanalyzingthedistributionofsolid—phas

7、eflowpatternsatdifferentsuperficialgasvelocities．Theresultsshowthatthenewmodelisappropriateandcanbeusedtostudythedensepneumaticconveying．Keywords：densepneumaticconVeying；mathematicalmodel；flowpattern；superficialgasvelocity2011—05—26收到初稿．201l一09—30收