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    188宝金博页面版: 气固二相流中粉体的运动分析

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    内容提示： 第 27 卷 第 2 期 V OI．27 NO． 2 湖 北 工 业 大 学 学报 J ournal of H ubei University of T echnology 2012 年 O4 月 A pr ． 2 0 12 [文章编号] 1003—4684(2012)02— 0075— 04 气 固二相流中粉体 的运动分析 李 奕 ( 湖北 工业大学机械 工程 学院 ，湖北 武 汉 430068) [ 摘及静止粉体层 的压力损失进行了分析并推导 了运动方程． [ 关键词] 空气输送 ；二相流 ； 作用力 ； 压力损失 [ 中图分类号] T B44。 T H232。 0 359 要] 空气输送 属于气固二相流的范畴． 对粉体 与气流 的相互作 用力 、 单个粒子 的运动 、 管道中粒子群的运动以 [ 文献标识 码] ： A...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：19 | 上传日期：2013-10-27 07:46:26 | 文档星级：
    第 27 卷 第 2 期 V OI．27 NO． 2 湖 北 工 业 大 学 学报 J ournal of H ubei University of T echnology 2012 年 O4 月 A pr ． 2 0 12 [文章编号] 1003—4684(2012)02— 0075— 04 气 固二相流中粉体 的运动分析 李 奕 ( 湖北 工业大学机械 工程 学院 ，湖北 武 汉 430068) [ 摘及静止粉体层 的压力损失进行了分析并推导 了运动方程． [ 关键词] 空气输送 ；二相流 ； 作用力 ； 压力损失 [ 中图分类号] T B44。 T H232。 0 359 要] 空气输送 属于气固二相流的范畴． 对粉体 与气流 的相互作 用力 、 单个粒子 的运动 、 管道中粒子群的运动以 [ 文献标识 码] ： A 气力输送就是气固二相流 ， 当气流 中含有大量 细小固体颗粒， 且流动速度足够大时 ， 固体颗粒的流 动类似于流体口 ]． 气 固二相流中要研究的就是 固体 颗：推鞫相之间因为相互作用而形成 的流动问 题． 在颗粒的堆积和粉体力学中， 考虑的是颗粒因为 相互接触所产生的力和流变问题 ， 并未考虑气流和 颗粒之间的相互作用 ， 属于静力学范畴[3 ] ． 气固二相 ·惋 动属 于动力 学 范 畴 ， 只考 虑 气 流 和 颗粒 之 间 因为 相对运动而产生的相互作用 ， 不考虑颗粒 之间的相 互作 用 41 ． 1 作用在粒子上的气流作用力 气 流 中粒 子 的平动 和 回转 运 动方 程式在 直 角坐 标系( O -X 。 z 。 ) 中可以用下式表示嘲 一J． V D s gid V q -． f 3 ( ， J ∈ [ 1， 3] ) ， A M 一 dO )l +(Js — I 2) c c J2 M 2 _Jz警+(J 一 I3 ) ， M 3 。 +(J z ) ∞ 式 中 ： m 表示 粒 子 质 量 ， t 表 示 时 间 ， 度， g 表示重力加速度， V 表示粒子体积， A 表示粒 子 表面 积 ， P 表 示 粒 子表 面 的气 流 应 力 ， 线矢量 ， M 表示绕粒子惯性轴 回转的转矩 ， 粒子 的角速 度 ， f， 表示 粒子 的 主惯 性 矩． 表示 粒 子 密 表示 法 表示 管道 内的粒子运动可以用下面方法进行数值解 析 ， 将管壁、 管道人 口、 管道 出口以及粒子表面作为 边界条件带人运动方程式 ， 再求 出粒子表 面的气流 应力 p 将其带人运动方程式 ， 解出粒子新 的位置 ， 然后 将这 个过 程反 复 循 环进 行 ． 为 了 正确 求 解 粒 子 的运动 ， 必须准确计算出气流应力 p 证足够的计算精度． 当输送 的粒子多数形状都较为 复杂时， 利用这种方法计算将变得非常 困难． 于是 ， 通常在计算粒子 回转时将粒子的宏观流动简化为简 单流动， 从而将气流应力 p 简化为等效 的力． 这些 力包括气流阻力 、 横 向力 、 附加质量力、 浮力、 涡旋力 等． 在空气输送 中， 流体密度差别很大的时候 ， 阻力 和升力 是 重要 的流体 力 ， 需要 仔细 考虑． 如 图 1 所示 ， 设 速度 为 U 的气 流 中颗 粒 表 面受 到的气流法线应力为 p ， 剪应力为 r ， 则颗粒表面 A 受到的流动方向的阻力的合力 F 。和垂直方 向的升 力 F 分别为： 为此 ， 必须保 r F D—I (psin + Z 'CO S ) dA ， J A F L — l (一pcos + rsin ) dA ． J A 阻力 系 数 C。和升 力 系数 C 可 以 由 F D—CD(1／ 2) 确定． 其 中， A 。 、 A 分别表示颗粒表 面积在各个作 用力 方 向 的投 影 面 积． 对 于粒 子 流 动 过 程 中 的输 送 阻力 ， 各种颗粒有多种测量方法． Morsi 等利用雷诺 数 R e 来表达均匀流动中单个颗粒的阻力系数 。 A o， F —C ( 1／ 2) lD U。 A C D = C o + 4- · ( 1) [ 收稿 日期] 2011—12—28 [ 作者简 介] 李奕( I976一) ， 男 ， 湖北武汉人 ， 湖北工业 大学讲 师 ， 工学硕士 ， 研究方 向为粉体控制

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