基于CFD-DEM算法的气力输送气固两相流特性分析

超轻粉体颗粒由于质量较小,在运输过程中易受气流扰动而飘散,物料的管道气力输送过程不稳定,易发生堵塞。为了研究超轻粉体颗粒在旋流气力输送中气固两相流流动特性,采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM),对Komax型静态混合器内气固两相流动特性进行数值模拟研究。研究发现,带有Komax型元件的水平管道可以改变颗粒的流动情况,改善了水平管道内颗粒堆积和分布不均匀的现象;分别从颗粒相和流体相的流动状态分析得到元件长径比Ar=3时为最优几何结构;通过正交实验极差分析得到影响气固两相流动特性的因素顺序:输送气速>颗粒质量流量>颗粒粒径。当元件Ar=3时,颗粒-颗粒和颗粒-管壁的碰撞次数与碰撞强度呈现负相关,结合出口颗粒流分散状态,优选输送气速为3~4m/s;主要考虑输送气速对管内压降的影响,提出了带有Komax型元件的水平管道气力运输过程中压降与输送气速和轴向位置的经验拟合式。

翼型叶片安装方式对粉煤灰气力输送的影响

针对当前螺旋流气力输送中有关叶片安装方式的研究,分析了典型NACA系列翼型截面叶片应用于起旋装置时的流场。通过对观测面轴向流速与切向流速的仿真,计算叶片不同安装方式与安装角度时螺旋流场的旋流强度,确定了前缘迎风的安装方式比尾缘迎风起旋效果更强;安装方式固定时,旋流强度随安装角度的增大而减小。

基于CFD-DEM算法的气力输送气固两相流特性分析

本文聚焦于基于 CFD-DEM 算法对气力输送气固两相流特性的研究。首先阐述气力输送在工业领域的重要性以及研究气固两相流特性的意义。详细介绍 CFD-DEM 算法的基本原理,包括计算流体力学(CFD)对流体相的处理和离散单元法(DEM)对颗粒相的模拟方法。分析了气固两相流在气力输送过程中的速度分布、浓度分布、压力损失等特性,并探讨不同操作参数如气体流速、颗粒粒径、输送管道直径等对这些特性的影响。对这些特性和影响因素的研究,旨在为气力输送系统的优化设计、高效运行和故障诊断提供理论依据和技术支持。

气力输送颗粒系统中静电的研究进展

在过去的几十年里,由于许多工业问题和相关新技术的发展,颗粒和颗粒流的静电学得到了越来越多的关注。颗粒-颗粒和颗粒-壁面之间发生碰撞从而产生静电。静电的发生会受多种因素的影响,随着颗粒与壁面之间的接触会在它们的表面产生静电荷的积累,静电量可以达到饱和状态。本文分别综述了气力输送颗粒系统中的静电发生及静电平衡,着重分析了颗粒与壁面之间接触带电的两种方式(碰撞带电和摩擦带电)、颗粒流模式及受力情况,讨论了颗粒带电过程所受的影响因素,包括外界条件(温度、相对湿度)、颗粒几何条件(尺寸、形状、接触面积、粗糙度)以及受力条件(摩擦力、常压)等。此外,对气力输送颗粒系统中静电的数值计算作了简单介绍。最后,为澄清气力输送颗粒系统中静电发生的机理,对单颗粒发生静电的物理机制进行了分析。根据对相关研究结果的总结,发现由于碰撞或摩擦造成的电荷转移的工作机制尚未完全明了,这些问题将在未来逐步得到解决。

基于EMD的密相气力输送两相流系统内子系统相互联系和作用

利用信号分析考察密相气力输送两相流系统内子系统之间的相互联系和作用。首先,基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)将密相气力输送两相流系统的静电波动信号分解成若干信号分量,即固有模态函数(intrinsic mode function,IMF),再结合各IMF分量的能量比重确定出IMF1~IMF4为主干分量。之后,结合静电信号EMD分解结果、输送管道中颗粒的分布状况及颗粒运动机理的差异性三者,明确气固两相流系统内的子系统。最后,利用IMF1~IMF4的主频和方差的变化规律,分别考察了子系统之间的联系和作用。实验结果表明:水平输送管道中的气固两相流系统可分成4个子系统,分别是稀相区、交界区、浓相区以及贴壁区内的颗粒流体组织;子系统之间依靠颗粒在彼此间游走而进行联系;同时,子系统之间也存在竞争作用,该竞争是颗粒主导和气流主导两种机制之间的竞争,当颗粒悬浮性较弱时竞争激烈,当颗粒悬浮性变好时竞争减弱。

气力输送技术的发展及其在农业领域的应用

阐述了气力输送的原理、特点以及气力输送技术的发展和应用现状,同时对该技术的发展方向进行了预测分析。

聚烯烃颗粒在气力输送中静电起电特性研究

为了探究不同聚烯烃粉体颗粒在气力输送过程中起电特性,采用一套自制气力输送实验系统,探究了气力输送过程中不同气固浓度参数对PETG、PP、ABS这3种聚烯烃颗粒静电起电特性的影响规律。结果表明:气力输送过程中PETG与PP颗粒带负电荷,ABS颗粒带正电荷,质量流量和输送空气速度对PETG、PP颗粒的荷质比变化呈类似的变化规律,而ABS颗粒的规律则有所不同。随着颗粒质量流量增大,PETG和PP分别表现为总负电荷量减小;而相同质量流量条件下ABS颗粒则表现为总正电荷量增加。随着输送空气速度增加,3种聚烯烃颗粒所带电荷也会增加,但PETG和PP颗粒电荷极性则会出现极大值。

旋流气力输送管道的结构优化研究

为了探究加料器携带段旋流气力输送过程中的出现的下料管堵塞问题,在工程生产实验验证的基础上,采用CFD-DEM(计算流体力学与离散单元法)耦合的数值模拟方法对加料器携带段出料口的质量流量、速率均匀性及管道内物料的流动特性进行研究,总结出高灵敏度参数起旋侧吹孔的高度H、角度α、过渡段的内凹度β对质量流量及速率均匀性2个评价指标影响规律,对优化目标进行多因素耦合分析,推出优化目标的理论模型,并依据回归方程求解出最优的参数组合,解决工程中变管径旋流气力输送中物料堆积堵塞问题,此研究同时也为变管径旋流气力输送相关设备的改进提供指导意义。

砂浆颗粒气力输送装置及关键参数研究

为解决砂浆颗粒气力输送过程中物料的输送效率低以及弯管处所受到的磨损较大的问题,提出了基于ANASY FLUENT模块的仿真研究。首先,是对气力输送装置的三维建模,确定合适的输送装置;其次,再对气固混合物在管道中的运动进行受力分析,得到颗粒群在管道中运动的微分方程为后续的仿真进行验证;最后,对砂浆颗粒的水平管道进行不同的气体输入速度研究及对弯管处进行不同弯径比的仿真。通过对比不同气力输送的入口速度对气相和固相在管道中的运动分布以及对比不同弯径的弯管下的气相压力云图,得出了适合砂浆颗粒输送的最佳速度以及最优的弯径比。

粉煤灰气力输送U型弯管冲蚀磨损规律研究

[目的]研究粉煤灰气力输送过程中灰尘颗粒对U型弯管的冲蚀磨损特性和颗粒运动情况。[方法]利用fluent软件中的DPM模型对U型弯管气力运输过程进行冲蚀磨损分析,通过建立U型弯管的数学和物理模型,分别针对不同的气体进口速度、灰尘颗粒粒径、颗粒质量流量和U型弯管转弯曲率半径等进行数值模拟分析。[结果]结果表明,当气体进口速度、颗粒质量流量增大时,最大冲蚀速率逐渐增大,且增长幅度明显;当转弯曲率半径增大时,最大冲蚀速率减小;当颗粒粒径增大时,最大冲蚀速率呈现先增大、后减小、再增大的趋势。[结论]研究成果可为U型弯管的设计和维护提供技术支持。

真空气力输送泵研究及应用

为实现地下隧洞施工高效排污及排渣,开发了一款适用于掘进机设备的真空气力输送泵系统。详细介绍了气力输送系统及组件,通过负压吸送、正压压送方式实现污水、泥渣、固体颗粒等气力输送,实现无旋转叶轮部件的流体输送。采用CFD方法,运用Fluent软件对气体喷射器结构仿真分析得出设计参数,运用EDEM⁃Fluent流固耦合仿真方法探究渣石与空气或水输送状态,得出使用边界条件,有效指导了设计及应用。同时真空气力输送泵系统提高了地下隧洞掘进效率和隧道文明施工水平。

气力输送系统在无水氯化镁颗粒输送上的应用

无水氯化镁原料具有易吸水性和强度差的特性,选择一种合适的输送方式成为关键。气力输送系统是通过消耗气流的一定动能,将物料在封闭的管道内沿着一定方向向前推送的过程,它具有输送管路完全密闭、输送物料不会被外界物质污染、输送管路布置灵活、占用空间较小、自动化程度高的特点。利用干燥过后的压缩空气作为输送气源,以低速的浓相气力输送无水氯化镁,不仅可阻断外界空气与无水氯化镁接触,防止空气中的水分污染无水氯化镁,输送时物料速度低,不易破碎,而且效率和自动化程度高,可大幅降低生产人工成本。

煤热解高温粉焦气力输送特性

针对煤热解高温粉焦的输送问题搭建了高温粉焦气力输送可视化试验平台。利用高速摄像机拍摄图像获取信息的方法,建立粉焦体积分数与图像灰度之间的关系式,研究以空气和CO_(2)作为输送载气,在不同表观气速、粉焦质量及粉焦温度工况下气力输送特性。结果表明:输送相同温度的粉焦,二氧化碳比空气具有更强的输送能力,CO_(2)表观气速为8.9 m/s输送500℃粉焦,与空气表观气速为14.2 m/s时的输送能力相当;以CO_(2)作为载气输送高温粉焦时,随粉焦温度升高输送能力增强。粉焦温度27~120℃时表观气速需大于10.6 m/s才可保证输送流型稳定,而粉焦温度高于300℃时表观气速达到8.9 m/s即可形成稳定流型。

密相栓流湿颗粒气力输送数值模拟

鉴于目前对于湿颗粒密相气力输送的研究缺乏成熟的体系与结论,本文探究了湿颗粒密相气力输送的流动机理与流动形态,为气力输送的优化设计提供理论支持。研究采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和离散元法(discrete element method,DEM)双向耦合的数值模拟方法,对水平管道中干湿颗粒料栓的运动形式和颗粒运动轨迹进行了分析,深入研究了颗粒含水率对输送流型、输送效率以及输送压降的影响。结果表明,同等气速下,湿颗粒可以形成段塞流,而干颗粒先是段塞流,随后料栓被气体击穿演变为沙丘流,最后成为管底流;随着气体速度的增大,单位长度的水平管道压降数值呈现先降低后增长的趋势,在质量流率0.5 kg/s、含水率5%的工况下,输送速度为9 m/s时管道压降数值最低,为最佳经济速度值;湿颗粒的压力曲线一直处于波动较大的不稳定状态,当两个监测点位于段塞外部时,轴向压差几乎为零,而当两个监测点位于段塞内部时,轴向压差可以达到-600 Pa。通过对湿颗粒输送时的压降变化进行分析和监测,可及时发现设备故障的迹象,预警可能的问题并采取预防措施,避免设备损坏和生产中断。

气力输送技术在薄片烟丝输送中的应用

随着卷烟行业设备的发展,气力输送在卷烟生产中的地位越来越重要,被广泛应用于卷烟生产的烟叶输送、杂质浮选、烟丝输送等生产环节,且由于气力输送的优势比较明显,该输送方式逐渐成为国内卷烟厂的首选。该文主要介绍气力输送在卷烟企业的卷烟生产过程中薄片制丝环节的具体应用。

单元流化技术在火电厂气力输送系统的应用

结合气力输送系统的工作原理,剖析了单元流化技术的核心理念及关键特点,详细阐述了单元流化技术如何优化气力输送过程中的物料流动,减少能量损耗,提高输送效率。为探究单元流化技术在火电厂气力输送系统中的应用,进一步分析了单元流化技术在实施过程中的技术要点及其对火电厂运营效率的积极影响,旨在为相关领域的实践提供理论支撑和技术指导。

市政道路施工中泥屑气力输送技术研究

为提高市政道路施工标准,确保市政道路工程的稳定性与耐久性,同时掌握泥屑气力输送的应用效果。该文将结合工程实例,对泥屑气力输送技术的应用进行系统研究,掌握技术应用的注意事项和质量控制措施,同时对应用效果实施评价。研究发现,泥屑气力输送技术应用中压力输送罐、拉伐尔管的结构设计属于重点,此外还需不断优化电气系统,借此保障泥屑气力输送的稳定性。经技术改良后,泥屑输送的效率和质量将大大提升,可为市政道路施工提供技术支持。此项研究说明,在市政道路施工中,泥屑气力输送技术值得借鉴,其优势在于环保、高效,可适用于复杂施工场地中的泥屑运输,在保障泥屑输送安全性的同时,为工程质量提升夯实基础。

聚烯烃装置气力输送系统问题分析及改进措施

介绍了高密度聚乙烯装置粉料输送系统工艺流程,阐述了粉料输送系统存在的问题,结合生产实际提出了粉料输送系统优化循环气返回线工艺流程、增设单向阀、增设平衡管、缓存料斗下料线蝶阀更换为短接、增设保温板房、增设远程切断总阀、增设应急放空阀等改进措施,杜绝了因粉料输送系统故障造成装置被迫停车的现象,延长了装置运行周期,为聚乙烯装置设计提供了相关技术支持和理论依据。

铁路站车垃圾气力输送系统设计研究

垃圾气力输送系统是一种安全快捷、卫生环保的垃圾收集方式。为响应垃圾分类政策,从铁路站车生活垃圾组分特性出发,依据垃圾气力输送系统的设备组成、运行原理和关键设备技术要求,结合当前铁路站车垃圾组分和气力输送系统的垃圾投放模式,提出2种分类垃圾集中收集方案,设计了无储存功能和有储存功能的生活垃圾投放口,并共用同条输送管道。气力输送系统末端分别对应设计了2套气固分离器、压实机和集装箱,可实现铁路站车生活垃圾的分类投放、分类收集、分类装箱和分类运输的四分类一体化功能,为生活垃圾分类和输送新模式提供技术和设计依据,也为生活垃圾资源化和回收利用提供了便捷基础条件,在交通、大型社区等领域具有重要参考价值。

空气气力输送设备在电石粉尘回用过程中的应用

介绍了云南天冶化工有限公司使用空气替代氮气来气力输送电石粉尘的工艺。利用空气中不同温度下水蒸气分压差异的物理特性,通过理论计算验证了电石粉尘空气输送的可能性,并自主设计了空气转轮除湿机组。通过转轮除湿机组除去空气中的水分后,得到的干燥空气满足输送电石粉尘的安全控制要求。与传统的氮气输送设备相比,该系统操作维护简单,运行成本更低。