机械工程学报

作者：周甲伟, 上官林建, 许兰贵, 王星星, 李冰, 范以撒, 荆双喜

单位：1. 华北水利水电大学机械学院 郑州 450045;2. 河南理工大学机械与动力工程学院 焦作 454003

关键词：粗重颗粒,气力输送,CFD-DEM耦合数值模拟,输送特性,轻介共流；

基金：国家自然科学基金(51805166)、中国博士后科学基金(2019TQ0084,2020M672223)、河南省高校科技创新团队支持计划(22IRTSTHN018)和河南省重大科技专项(201110210300)资助项目。

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(Computational fluid dynamics-discrete element method，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。

来源：2022年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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