散粒物料堆积角离散元仿真研究.pdf

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1、散粒物料堆积角离散元仿真研究夏鹏李郁杨公波武汉理工大学武汉430063摘要：由于EDEM离散元仿真软件基于理论上的接触力学模型，以致在模拟散粒物料实际流动特性的过程中，仿真结果与实际结果不一致。堆积角可以反映物料的流动特性，文中以堆积角作为参考指标，采用正交实验法对煤粉堆积角仿真参数进行校准，以减小煤粉流动特性仿真与实际的偏差。仿真结果表明，采用校准参数后，堆积角仿真结果更接近于实际，煤粉流动特性仿真结果更真实。关键词：离散元；散粒物料；流动特性；堆积角；正交实验法中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1001—07

2、85(2015)02—0107—04Abstract：SinceEDEMdiscreteelementsimulationsoftwareisbasedontheoreticcontactmechanicalmodel，thesim—ulationresultisinconsistentwiththeactualonewhenthesoftwareissimulatingtheactualflowcharacteristicsofthebulkmaterials．Thepileanglecanreflectflowcharact

3、eristicsofthematerial，whichistakenasthereferenceindexinthepapertoadjustthesimulationparameterofthecoalpowderpileangleWiththeorthogonalexperimentmethod，inordertomini-mizethedeviationofthesimulationresultofthecoalpowderflowcharacteristicsfromtheactualone．Thesimulationr

4、esultshowsthatafterparameteradjustment，thesimulationresultofthepileangleandcoalpowderflowcharacteristicisclosetotheactualones．、Keywords：discreteelement；bulkmaterial；flowcharacteristic；pileangle；orthogonalexperiment上的方程与模型，如果采用实验中得到的物料真0引言实参数，那么仿真结果与实际结果还是会有一定随着物流业的快速

5、发展，散货运输以低成本、的偏差。高效率等优点逐渐成为一种重要的运输方式，散本文研究的是EDEM中煤粉参数设置对堆积货运输方面的研究也层出不穷，主要是解决工程角的影响程度，并对参数进行校准，以使仿真结应用中遇到的一些难题。果与实际结果相吻合。采用堆积角是因为堆积角对于散粒物料的研究采取的主要是离散元的的数据比较容易获得，并且堆积角可以反映出物方法，离散元是专门用来解决不连续介质问题的料的流动特性。通过正交实验法对参数设置中颗数值模拟方法¨]。在散粒物料的离散元研究中需粒的泊松比和颗粒之间的恢复系数、静摩擦因数要对物料的流动特性进行

6、数值模拟，使用的是与滚动摩擦因数进行校准，得出校准参数水平组EDEM离散元仿真软件。EDEM是世界上第一个合，并可得到每个参数对堆积角的影响程度。研用现代离散元模型科技设计的用来模拟和分析颗究技术路线如图1所示。粒处理和生产操作的通用CAE软件，该软件的主要功能是仿真、分析和观察颗粒流的运动仿真模型I仿真参数设置规律引。1、．====兰====堕==墨===壅==墼==lI对散粒物料进行研究需要模拟出物料真实的I流动过程，以反应物料的流动特性，使研究的数正交实验法数据处理据更真实、准确。使用EDEM进行模拟需要设置参数与堆积角关

7、系0I参数校准水平组合物料的参数，目前EDEM中设置的物料参数只是一些经验参数，并非在实验中得到的真实物料参图1研究技术路线数。因为EDEM对颗粒的流动特性分析基于理论《起重运输机械》2015(2)-——107-——1EDEM离散元仿真所示。1．1仿真实验模型及参数一仿真实验模型由漏斗和漏斗下方的基板组成，漏斗上口尺寸为160mm，下口尺寸为50mm，高为125mm，基板直径为450mm，厚度为10mm，如图2所示J。漏斗和基板的材料均为钢。实验过程选取的物料为煤粉，取煤粉～颗＼一粒，0为5一麟mm直径的球体，煤粉初始时堆积在漏

8、斗中J。(a)模型建立(b)生成颗粒(c)漏斗提升(d)堆积完成罔3仿真模型实验过程1．上口2．漏斗3．下口4．基板图2仿真实验模型使用颗粒工厂在漏斗中生成颗粒。堆积到漏斗容积的80％左右为止，然后使漏斗相对基板以EDEM中需要设置材料参数如煤粉与钢的泊松0．0