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摘要
沙尘颗粒在摩擦表面的沉积是其影响摩擦性能的重要因素，而使用沙尘环境模拟装置是开展摩擦、磨损实验的主要手段。沙尘环境模拟箱，主要由沙箱、鼓风机、沙尘通道、通道隔板和沙尘沉降室等部分构成。运用DPM离散相模型对模拟箱内气-固两相流动进行分析，采用欧拉坐标系SST k-ε湍流模型计算空气流动，采用拉格朗日随机轨道模型计算沙尘颗粒的流动和沉降，并制作沙尘环境模拟箱，开展了实验研究。模拟结果表明：当其它条件相同时，风速越大，颗粒在沙尘沉降室内的绕流现象越明显；当气相入口速度相同时，通道隔板通孔直径越大，沉降室内沉积的颗粒质量也越大；而当隔板通孔直径一定时，沉积颗粒的质量受气相入口速度影响较大。实验结果表明：沙尘沉降室内摩擦副所在区域的颗粒沉积量和颗粒浓度分布与仿真结果吻合较好，验证了模型的正确性和模拟方法的有效性。
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单位机电工程学院; 化学与化学工程学院; 北方民族大学
