基于CFD-DEM的非球形颗粒水力输送数值模拟

作者:陈伟; 张佩; 孙永昌; 武煜坤; 郑诚林; 徐止恒; 李***
来源:中国粉体技术, 2022, 28(05): 82-91.
DOI:10.13732/j.issn.1008-5548.2022.05.011

摘要

使用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)和离散元法(discrete element method, DEM)相耦合的数值模拟方法,在模型验证、网格无关性验证的基础上,研究水力输送非球形颗粒物料时90°弯管处的磨损情况;通过3种不同长径比颗粒输送过程中运动轨迹、流态、固体体积分布等研究管道磨损的内在机理。结果表明:在相同的条件下,颗粒长径比越大,管道弯头处的磨损区域面积越大,磨损越严重,弯头处的磨损率随中心角角度增大而增大,在70°~90°区间磨损率增大趋势更加明显,在90°处达到最大值;颗粒球形度不同时,三球颗粒的最大磨损率约是单球颗粒的2.4倍,弯头外拱处的磨损比内拱处的磨损严重;颗粒长径比改变时,大长径比颗粒离开弯头时更容易在管道顶部聚集,造成弯头磨损加剧,磨损面积增大。

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