气力输送系统入口结构流动特性数值仿真.pdf

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1、万方数据AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterNumericalsimulation0tthe110WCharacteristics0ItneA一一‘一‘一‘no一’-·‘●●J■pneumaticconveyingsystemsinletstructureByYongZhangSupervisor：Prof．LiminSunGeneralmechanicsanditsfoundationSchoolofMechanics&EngineeringScience

2、May,2014万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：承丧日期：沙，4年r月q日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查

3、阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：弓k酞日期泓牌上月可日万方数据摘要气力输送是利用气体动力在管道中输送颗粒状物料的一种方法。由于气力输送具有占地面积小，布置机动性强和密闭性好的优点，其发展很快，在现代生产的各个部门中有着很广泛的应用。但该输送系统有能耗大、输送距离有限等技术难题。本文以降低能耗

4、和提高输送距离为设计目的，结合吸送式和压送式气力输送优点，以物料被吸入管道后由正压推动着进行输送为设计理念设计入口结构，对该入口结构的可行性进行仿真验证，并研究入口结构加速区域的流场流动情况，得到的结论具有一定的理论研究意义和工程应用前景。本文的主要研究工作如下：1)对所设计的二维气力输送入口结构进行数值模拟。建立两种不同弯曲管道二维入口结构工况模型，分别进行只有气动力时管道流场模拟、沙粒以线性速度进入管道的模拟以及沙粒以非线性速度进入管道的模拟，得到如下结论：设计结构满足在O．5MPa气动力作用下，沙粒可以被吸入管道进行输送，当气动

5、力入口深入管道一定距离更有利于沙粒被吸入管道；沙粒以集团流的形式进行输送，当气动力入121深入管道一定距离，由于负压对沙粒进入管道的作用较大，故沙粒集团流搬运周期相对较短：随着高度的增加，沙粒在做加速运动，即沙粒进入管道后由正压推动着进行输送；线性速度和非线性速度只对入口附近区域的速度曲线有较大的影响，离入口较远区域沙粒和空气的稳定速度由气动力大小决定。进行直管道入口结构模拟并与设置条件类似的弯曲管道模拟进行对比，得出：直管道散体相入口处负压的区域和入口处速度均大于弯曲管道的，管道弯曲是造成物料以集团流形态进行输送的直接原因，集团流容

6、易造成管道堵塞，故在实际生产中应避免管道弯曲的存在，减少堵塞现象的出现。2)对设计的三维气力输送入口结构进行了数值模拟。对三维入口结构选用cooper方案进行网格划分，模拟采用与直管道入口结构相同的设置，对比得出同截面各个参量的变化情况相近，并更接近实际地验证利用设计结构可以将沙粒吸入管道，然后在气动力推动下进行输送。关键词：气力输送入VI结构欧拉双流体模型两相流万方数据AbstractPneumaticconveyingisonewaytotransportgranularparticlesinthepipewithairpower

7、．Ithasdevelopedrapidlyduetosmallfootprint，flexiblelayoutandclosedwell．Ithasawidelyapplicationinmanyindustries．Butthetechnicalproblemsofthistransportsystemarelargeenergyconsumptionandlimitdistance．Forthepurposeofreductionenergyconsumptionandimprovedistance，wedesignedanew

8、inletstructurebytheideaofsandsintopipebYnegativepressureandmovingbypositivepressure，combiningwithpressurefeedt