氣固噴射器輸送特性的試驗(yàn)研究及其三維數(shù)值模擬.pdf

1、隨著加壓燃燒和氣化技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中的快速發(fā)展,增壓氣力輸送技術(shù)的應(yīng)用將更為廣泛.氣固噴射器作為氣力輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,其工作特性必將受到人們更多的關(guān)注.該文從工程試驗(yàn)研究、實(shí)驗(yàn)室研究和數(shù)值模擬研究三個(gè)方面著手,對(duì)影響收縮氣固噴射器輸送特性的關(guān)鍵因素進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究.利用壓力、壓差和流量計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng),對(duì)不同參數(shù)下氣力輸送噴射器內(nèi)壓力、壓差和氣體流量進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)試.試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),氣體噴嘴位置對(duì)氣固噴射器的輸送能力影響最大,氣體噴嘴

2、存在某一最佳位置,而這一最佳位置與背壓、輸送物料特性和輸送風(fēng)特性相關(guān)聯(lián);氣固噴射器的收縮角對(duì)其輸送能力、內(nèi)部靜壓分布和輸送管阻力特性均有適量影響,收縮角增大對(duì)整個(gè)輸送系統(tǒng)均不利;在適當(dāng)?shù)妮斔惋L(fēng)范圍內(nèi),提高氣體噴嘴出口速度比擴(kuò)大氣體噴嘴尺寸更為有利,但氣體噴嘴出口速度過(guò)高會(huì)增加氣固噴射器和輸送管內(nèi)的能量損耗,給輸送帶來(lái)不利的影響;系統(tǒng)背壓與氣固噴射器的氣體噴嘴出口速度的選取有關(guān).上述研究結(jié)論為實(shí)際工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了可靠的依據(jù).首次將固相

3、場(chǎng)基于拉格朗日法和氣相場(chǎng)基于歐拉法的數(shù)值模擬方法引入氣固噴射器的數(shù)值模擬研究工作中,建立了合適的三維數(shù)理模型.模型中不僅考慮了固體顆粒與氣相湍流間的相互作用,還考慮了顆粒間的碰撞.結(jié)合PIV測(cè)試技術(shù)和快速CCD攝像儀,對(duì)噴射器內(nèi)的氣固兩相的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了該文模型的正確性.分析了收縮角、背壓和氣體噴嘴出口速度對(duì)氣固噴射器內(nèi)靜壓分布的影響,以及收縮角α對(duì)氣固噴射器內(nèi)固體顆粒體積濃度場(chǎng)和顆粒平均速度的影