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摘要
颗粒移动床在工业领域应用广泛,发展实用可靠的颗粒移动床模型具有理论和应用价值.本文基于颗粒流μ(Ⅰ)模型,补充局部颗粒体积分数与颗粒局部压力和局部颗粒流密度的关系式,将移动床内密集颗粒处理成可压缩拟流体,建立了颗粒流单相可压缩流μ(Ⅰ)模型,并建立了颗粒流-壁面摩擦条件,在计算中对颗粒流拟黏度和拟压力项进行正则化处理.采用上述模型与方法对3种典型散料在移动床缩口料仓内的流动进行模拟,与实验对比,得到了玻璃珠、刚玉球和粗沙的μ(Ⅰ)模型参数,分析了3种不同散料在料仓内的颗粒速度、体积分数等分布特性,模拟结果较好地揭示了料仓内不同物料的整体流和漏斗流特性;进而以玻璃珠为例,对移动床颗粒单管绕流流动进行了模拟,所得结果合理揭示了管流附近的流动特性.计算结果表明,对于本文的计算工况,颗粒体积分数变化最大范围为0.510～0.461,绝大部分区域流动惯性数小于0.1,改进的单相μ(Ⅰ)模型能合理预测出密集颗粒流移动床内的流动特性,方法可行且较多相流算法能明显减小计算量.
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