喷动流化床中杆状颗粒混合特性的CFD-DEM模拟

采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)模型对杆状颗粒在喷动流化床中的流动及混合行为进行数值模拟研究,其中杆状颗粒采用超椭球模型进行描述.通过模拟结果,考察流化气速、喷动气速和颗粒形状对流动与混合的影响.结果表明,杆状颗粒在喷动流化床中的流动具有典型喷动床的喷动特性;提高喷动气速与流化气速均有助于颗粒混合,且流化气速对流动与混合的影响大于喷动气速.颗粒形状主要通过颗粒互锁与颗粒长轴取向一致性这2个因素影响颗粒混合,提出较简单的方法用以量化颗粒长轴取向的一致性.在上述2个因素的作用下,当杆状颗粒长径比较小时,增加长径比会抑制颗粒混合;当长径比较大时,增加长径比会促进颗粒混合.

不同水容积的车载储氢气瓶快充温升研究

高压气态储氢是氢能汽车的主流技术解决方案,氢能汽车加氢操作时间应与燃油车加油操作时间相近。但快充过程伴有较高温升,这将诱发环氧树脂剥离、碳纤维失效及气瓶欠充装等问题,故应准确预测温升并给定可靠的加注策略。因此需要关注不同水容积的储氢气瓶,揭示氢气、复合层压板的温升演化,并给定高精度、宽适用范围的温升预测公式。

颗粒形状模型对高炉布料过程DEM模拟的影响

在高炉中,布料过程中的炉料运动行为和炉料分布直接影响高炉产能和能耗,而理解炉料的颗粒特性对炉料运动和炉料分布的影响至关重要,尤其是颗粒形状的影响。采用球形和非球形的离散单元法(Discrete Element Method, DEM)对4 000 m^(3)高炉的布料过程进行三维数值模拟,对比研究了不同颗粒形状模型对布料运动行为和单环及多环布料后的炉料分布的影响。结果表明在布料过程中,多面体炉料接触到溜槽后会比球形炉料损失更多的动量,导致落点更靠近炉心,而且多面体炉料的形貌分布、层间渗流、料层稳定性和孔隙率分布都不同于球形炉料。此外,研究发现球形炉料带适当的滚动摩擦能在布料速度和单环布料形貌上接近多面体的布料行为,但在多环炉料形貌和孔隙率分布等方面仍不适用。

研磨介质形状对球磨机特性影响的DEM模拟研究

为了探究研磨介质形状对球磨机工作特性的影响,采用DEM方法对球磨机内不同形状研磨介质的工作状态进行了模拟,其中研磨介质采用超椭球颗粒模型描述。模拟结果表明,当球磨机的转速相同时,圆柱形研磨介质相对于球形研磨介质,其在球磨机中的头部、肩部以及冲击趾部位置较高,且球磨机耗能较高,造成更严重的衬板磨损;就碰撞能量而言,圆柱形研磨介质的碰撞频率和能量耗散率的分布相对于球形研磨介质而言更加均匀。