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基于CFD-DEM算法的气力输送气固两相流特性分析 被引量:2
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作者 禹言芳 石博文 +2 位作者 孟辉波 丁鹏程 姚云娟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1133-1144,共12页
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... 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。 展开更多
关键词 静态混合器 多相流 稀相旋流气力输送 颗粒流 CFD-DEM耦合法 流动特性
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无人机用气力式喷粉装置设计及作业效果分析
2
作者 茹煜 周杰 +3 位作者 杨风波 方树平 王姜昆 崔华 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期115-125,共11页
林业病虫害是危害森林健康及其生态系统作用的主要原因之一。目前,我国针对橡胶树这类高大乔木的施药方式多为传统的地面喷雾和喷粉机械,该类作业方式受地形限制、人力需求大、劳动效率低,且难以对高处冠层施药。当前用于无人机挂载的... 林业病虫害是危害森林健康及其生态系统作用的主要原因之一。目前,我国针对橡胶树这类高大乔木的施药方式多为传统的地面喷雾和喷粉机械,该类作业方式受地形限制、人力需求大、劳动效率低,且难以对高处冠层施药。当前用于无人机挂载的喷粉装置多为地面喷粉器械的简单搭载,这易造成粉剂堵塞,喷施均匀性难以保证。为改善当前喷粉作业的效果,本研究设计了一种搭载在无人机上的气力式喷粉装置,利用高速气流将粉剂沿管道吹出,并对关键部件进行模拟仿真。结果表明,对于本研究设计的气力喷粉管道,涵道风机风速达10 m/s可满足绝大多数粉剂的输送要求。以飞扬倾角和飞扬高度为评价指标,模拟了不同安装位置下无人机喷粉作业的效果,模拟分析表明,为更好地抑制粉剂飞扬,气力喷粉装置的喷粉出口应正处旋翼下方,并后置安装在无人机上,其飞扬倾角为84°,飞扬高度为0.6 m。为探究试验样机的作业参数对喷粉沉积覆盖率、均匀性与穿透性的影响,开展了喷粉流量、作业高度与飞行速度3因素3水平的正交试验,结果表明,沉积覆盖率最佳作业参数为:喷粉流量6.0 kg/min、作业高度2 m、飞行速度2 m/s。沉积均匀性最佳作业参数为:喷粉流量3.6 kg/min、作业高度2.5 m、飞行速度6 m/s。沉积穿透性最佳作业参数为:喷粉流量6.0 kg/min、作业高度2.5 m、飞行速度4 m/s。为获得最优的试验方案,采用模糊综合评分法进一步分析,结果表明,最佳作业参数为喷粉流量6.0 kg/min、作业高度2.5 m、飞行速度2 m/s,相应的喷粉覆盖率均值为14.06%,喷粉均匀性均值为34.81%,喷粉穿透性为5.61%。因此,本研究的气力式喷粉无人机进行植保作业时,需结合实际作业对象,对沉积覆盖率、均匀性、穿透性不同需求综合分析,合理选择无人机喷粉的作业参数。研究结果可为高大乔木病虫害关键防治设备的研发提供新思路,对实现林业精准病虫害防治具有重要价值。 展开更多
关键词 无人机 植保设备 喷粉装置 气力输送 气固两相流 作业效果
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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 被引量:1
3
作者 付飞飞 李健 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期696-702,共7页
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 functio... 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。 展开更多
关键词 经验模态分解 密相气力输送两相流系统 子系统
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振动对弯管减阻效果分析
4
作者 郭姿含 樊建春 +1 位作者 张军 杨云朋 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期75-81,共7页
节能减阻是近年来亟待解决的问题,长距离管道输送系统中的应用尤为重要。与现有输送介质不同,将振动减阻技术用于气力输送气固两相流系统中。采用欧拉-欧拉双流体模型,用户自定义函数控制的单参考系模型,数值模拟不同振动参数对减阻率... 节能减阻是近年来亟待解决的问题,长距离管道输送系统中的应用尤为重要。与现有输送介质不同,将振动减阻技术用于气力输送气固两相流系统中。采用欧拉-欧拉双流体模型,用户自定义函数控制的单参考系模型,数值模拟不同振动参数对减阻率的影响,并考虑不同流速、固相体积分数的变化。模拟结果表明:剪切应力随振幅和频率的增加而减小,减阻率随振幅和频率的增加而增加,振动方向沿x轴时,减阻效果最佳,沿y轴次之,z轴最差;压差随流速的增加呈幂指函数增加,且振动不改变压差随流速的变化趋势,相同振动参数下流速越大减阻率越低;压差随固相体积分数的增加线性增加,且振动不改变压差随固相体积分数的变化趋势,相同振动参数下固相体积分数越大减阻率越低。其结论可为气固两相减阻技术提供参考。 展开更多
关键词 气固两相流 振动减阻 弯管 气力输送 数值模拟
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高压气动减压阀内部湿空气凝结特性
5
作者 任甲辉 李嘉成 +3 位作者 樊昱豪 雷伟佳 高隆隆 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2024年第10期75-84,共10页
针对高压气动减压阀内部结露结冰的现象,建立高压湿空气凝结流动数学模型,开展高压气动减压阀内部结露机理研究。以湿空气和液滴为流动介质,采用湿蒸汽凝结理论和多组分运输模型,通过C语言和Fluent-UDF编程开发了高压超音速湿空气凝结... 针对高压气动减压阀内部结露结冰的现象,建立高压湿空气凝结流动数学模型,开展高压气动减压阀内部结露机理研究。以湿空气和液滴为流动介质,采用湿蒸汽凝结理论和多组分运输模型,通过C语言和Fluent-UDF编程开发了高压超音速湿空气凝结流动数值模型,搭建实验平台进行数值模型验证。利用该数值模型对高压气动减压阀内部湿空气凝结流动特性进行仿真,并分析了高压超音速流动过程中湿空气的流动凝结行为。结果表明:高压压缩气体流经节流阀口为绝热等熵过程,产生焦耳-汤姆逊正效应,气体体积迅速膨胀,压力和温度急剧下降,流速达到超音速流动;阀口附近下游区域大量成核,液滴快速增长,形成主要凝结区。高压湿空气凝结流动模型可为高压减压阀结构优化及进一步结冰机理研究提供参考。 展开更多
关键词 高压气动 减压阀 湿空气 结露相变 凝结特性
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Characterization of the gas pulse frequency,amplitude and velocity in non-steady dense phase pneumatic conveying of powders 被引量:4
6
作者 Kenneth C.Williams Mark G.Jones Ahmed A.Cenna 《Particuology》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第5期301-306,共6页
Current modelling techniques for the prediction of conveying line pressure drop in low velocity dense phase pneumatic conveying are largely based on steady state analyses. Work in this area has been on-going for many ... Current modelling techniques for the prediction of conveying line pressure drop in low velocity dense phase pneumatic conveying are largely based on steady state analyses. Work in this area has been on-going for many years with only marginal improvements in the accuracy of prediction being achieved. Experimental and theoretical investigations undertaken by the authors suggest that the flow mechanisms involved in dense phase conveying are dominated by transient effects rather than those of steady state and are possibly the principal reasons for the limited improvement in accuracy. This paper reports on investigations on the pressure fluctuation behaviour in dense phase pneumatic conveying of powders. The pressure behaviour of the gas flow in the top section of the pipeline was found to exhibit pulsatile oscillations. In particular, the pulse velocity showed variation in magnitude while the frequency of the oscillations rarely exceeded 5 Hz. A wavelet analysis using the Daubechie 4 wavelet found that the amplitude of the oscillations increased along the pipeline. Furthermore, there was significant variation in gas pulse amplitude for different types of particulate material. 展开更多
关键词 pneumatic conveying POWDERS Dense phase Pulsatile flow Transient flow
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旋流气力输送管道的结构优化研究
7
作者 张嘉 张宏 +2 位作者 侯集 刘日麟 彭晨 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期47-52,共6页
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,... 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。 展开更多
关键词 气力输送 计算流体力学与离散单元法 气固两相流 数值模拟 结构优化
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二次加压对重型粉剂举高喷射消防车粉剂喷射效果的影响
8
作者 肖俏伟 万里添 +1 位作者 张竟 颜龙 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第2期221-226,共6页
针对重型粉剂举高喷射消防车粉剂喷射距离不足的问题,提出利用二次加压提升重型粉剂的喷射距离,并通过理论分析、数值模拟和试验研究分析了二次加压的位置、加压口数量和压力对举高喷射消防车粉剂喷射效果的影响和规律。研究表明,相比... 针对重型粉剂举高喷射消防车粉剂喷射距离不足的问题,提出利用二次加压提升重型粉剂的喷射距离,并通过理论分析、数值模拟和试验研究分析了二次加压的位置、加压口数量和压力对举高喷射消防车粉剂喷射效果的影响和规律。研究表明,相比于直接提升主驱动气源压力,利用输运管道进行二次加压能更有效地减少气固两相流压损以提升粉剂的出口速度和射程。加压口位置对粉剂喷射射程有较大影响,而在臂架中部靠上的位置进行二次加压的粉剂喷射效果相比于臂架两端加压更好。粉剂喷射距离随加压压力增大而提高,以0.15 MPa在中部臂架进行二次加压可使粉剂的最大出口速度和粉剂有效覆盖率分别提升61.8%和28.4%,表现出最佳的喷射效果。 展开更多
关键词 举高喷射消防车 气力输送 二次加压 喷射距离 气固两相流
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基于正交分析的固体脱硝剂输送装置的结构优化
9
作者 王国刚 刘甜甜 +4 位作者 林瀚 王振南 李世鹏 王振波 朱丽云 《化工技术与开发》 CAS 2024年第11期87-92,共6页
在烟气脱硝过程中,脱硝剂通过气力输送被输送至锅炉内,与烟气混合后进行脱硝反应,其脱硝效率受到输送装置的稳定性及物料分配均匀性的共同影响,因此需要对多分支气力输送装置进行结构优化,以提高脱硝效率。本文基于正交分析,对工业用多... 在烟气脱硝过程中,脱硝剂通过气力输送被输送至锅炉内,与烟气混合后进行脱硝反应,其脱硝效率受到输送装置的稳定性及物料分配均匀性的共同影响,因此需要对多分支气力输送装置进行结构优化,以提高脱硝效率。本文基于正交分析,对工业用多分支气力输送装置结构进行CPFD模拟优化,用偏态系数来定量表征不同的结构条件下装置的输送性能。模拟结果表明,各结构对脱硝剂输送装置性能的影响排序为:分配器直径>喷枪间距>分配器长度>导流挡板深度。当喷枪间距为750mm,分配器长度为40mm,分配器直径为90mm,挡板深度为30mm时,多分支气力输送装置的性能最好。在输送范围内最优输送装置的平均出口速度在30~40 m·s^(-1)之间。 展开更多
关键词 烟气脱硝 气力输送 多分支输送装置 正交分析 CPFD 两相流 模拟
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Experimental study of the blockage boundary for dense-phase pneumatic conveying of powders through a horizontal slit 被引量:1
10
作者 Shengyong Hu Fubao Zhou +3 位作者 Yingke Liu Jianhong Kang Yifan Zhang Tongqiang Xia 《Particuology》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第4期128-134,共7页
The estimation of the blockage boundary for pneumatic conveying through a slit is of significant importance. In this paper, we investigate the characteristics for blockage of powder (48 gLm average diameter) through... The estimation of the blockage boundary for pneumatic conveying through a slit is of significant importance. In this paper, we investigate the characteristics for blockage of powder (48 gLm average diameter) through a horizontal slit (1.6 m × 0.05 m × 0.002 m). The results show that the required critical solid mass flow rate increases as the superficial air velocity increases superficial air velocity. The solid loading ratio and superficial air velocity displayed a decreasing power law relationship. This finding agrees with existing theory and experimental results. However, a minimum inlet solid loading ratio exists. When the air velocity is greater than the corresponding air velocity of the minimum solid loading ratio, the solid loading ratio exhibits an increasing trend in power law. We also found that when the inlet conveying pressure increased, the critical solid mass flow rate required for blockage, the inlet solid loading ratio, and the minimum inlet solid loading ratio increased. 展开更多
关键词 Dense phase pneumatic conveying Blockage boundaw Horizontal slit
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粉末燃料典型流化装置流量调节对流化的影响
11
作者 廖俊 夏琨雄 +3 位作者 宋佳文 罗世彬 许德泉 冯彦斌 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期111-124,共14页
粉末燃料供应系统是实现粉末冲压发动机流量调节的最关键技术,供应系统的优劣直接影响发动机性能,也是需要解决的主要问题之一。本文运用欧拉连续介质方法对粉末燃料典型流化装置流量调节对流化的影响进行研究,探究流量调节过程中等固... 粉末燃料供应系统是实现粉末冲压发动机流量调节的最关键技术,供应系统的优劣直接影响发动机性能,也是需要解决的主要问题之一。本文运用欧拉连续介质方法对粉末燃料典型流化装置流量调节对流化的影响进行研究,探究流量调节过程中等固气比调节对流化的影响,分析粉末在存储罐、流化区域、出口管路上的分布规律。通过分析等固气比调节的输出粉末质量流量变化规律、粉末分布、罐体气相压降判断粉末流化效果的优劣,进而完成粉末燃料典型流化装置流量调节对流化影响的研究。结果表明,随着输入粉末质量流量的增大,粉末供应到达稳定供应状态的时长逐渐减小;输入粉末平均质量流通量在12732.4~16976.5 kg/(m2·s)的设计工况,到达稳定供应状态需要的时间短,是较为理想的输入粉末质量流量的设计工况;粉末燃料供应系统为欠阻尼系统,供应系统开机后推力增加的过程中,阻尼振荡频率随着输出粉末质量流量的增大而增大;在到达稳定前,流化区域形成的旋流影响范围先增大再变小后保持稳定(或者消失),旋流具有稳定粉末供应的作用。 展开更多
关键词 粉末冲压发动机 金属粉末燃料 气固两相流 欧拉法 流化 燃料供应系统 气力输送
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气动嵌管式相变墙体动态传热特性实验与数值模拟研究
12
作者 苏欢 代国强 +2 位作者 张哲 郭浩宇 陈歆儒 《湖南工程学院学报(自然科学版)》 2024年第1期76-86,共11页
将建筑围护结构与相变材料相结合被认为是减少建筑运行能耗的有效技术之一.为了解决静态储能墙体无法同时提高释冷、蓄冷速度的缺点,提出一种气动嵌管式的动态相变墙体,通过实验测试以及采用动网格技术建立并验证其数值模型,再将该模型... 将建筑围护结构与相变材料相结合被认为是减少建筑运行能耗的有效技术之一.为了解决静态储能墙体无法同时提高释冷、蓄冷速度的缺点,提出一种气动嵌管式的动态相变墙体,通过实验测试以及采用动网格技术建立并验证其数值模型,再将该模型与静态储能墙体在释冷、蓄冷方面的热工性能进行对比分析.计算结果表明,数值模拟与实验结果内表面温度平均相对误差为0.59%,内表面热流密度平均相对误差为3.55%;在释冷方面,气动嵌管式相变墙体较PCM-O墙体相变材料液化时间延长了4.167 h,累计向室内传递热量减少了32%;在蓄冷方面,气动嵌管式相变墙体较PCM-I墙体相变材料固化时间总体提高了65.8%,内表面热流密度下降速率提高了69.9%,可显著提升昼夜相变材料的融化和凝固效率. 展开更多
关键词 相变材料 气动嵌管式相变墙体 动态相变 动网格 数值模拟
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煤热解高温粉焦气力输送特性
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作者 魏嘉明 李晓光 +2 位作者 王莹燕 冯平安 李诗媛 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期120-126,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 煤热解 粉焦 气力输送 两相流 高速摄像
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Flow characterization of high-pressure dense-phase pneumatic conveying of coal powder using multi-scale signal analysis 被引量:3
14
作者 Feifei Fu Chuanlong Xu Shimin Wang 《Particuology》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第1期149-157,共9页
Flow characterization of high-pressure dense-phase pneumatic conveying of coal powder is not fully understood. To further reveal the dynamic behavior of coal particles in dense-phase pneumatic conveying pipelines, a m... Flow characterization of high-pressure dense-phase pneumatic conveying of coal powder is not fully understood. To further reveal the dynamic behavior of coal particles in dense-phase pneumatic conveying pipelines, a method for the scale decomposition of particle motion based on empirical mode decompo- sition and Hurst analysis of experimental electrostatic signals is reported. This allows the multi-scale motion characteristics of single coal particles and particle clusters to be determined. Micro-, meso-, and macro-scale subsets were reconstructed, which reflected the different behaviors of the coal particles: specifically, dynamic features of the micro-scale subset represented features of single particle collisions and frictional interactions; dual ffactal characteristics of the meso-scale subset described the motion of coal particle clusters; and features of the macro-scale subset reflected persistent dynamic behavior of the entire pneumatic conveying system. Motion behavior of single particles and particle clusters could be respectively investigated by considering the relative energies of the micro- and meso-scale contributions to the electrostatic signal. This was verified both by theoretical analysis and experiment. 展开更多
关键词 FDense-phase pneumatic conveying MULTI-SCALE Empirical mode decomposition Hurst analysis Electrostatic signal
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An investigation into flow mode transition and pressure fluctuations for fluidized dense-phase pneumatic conveying of fine powders 被引量:14
15
作者 A.Mittal S.S.Mallick P.W.Wypych 《Particuology》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第5期187-195,共9页
This paper presents the results of an ongoing investigation into the fluctuations of pressure signals due to solids-gas flows for dense-phase pneumatic conveying of fine powders. Pressure signals were obtained from pr... This paper presents the results of an ongoing investigation into the fluctuations of pressure signals due to solids-gas flows for dense-phase pneumatic conveying of fine powders. Pressure signals were obtained from pressure transducers installed along different locations of a pipeline for the fluidized dense-phase pneumatic conveying of fly ash (median particle diameter 30μm; particle density 2300 kg/m^3; loose- poured bulk density 700 kg/m^3) and white powder (median particle diameter 55 p.m; particle density 1600 kg/m^3 ; loose-poured bulk density 620 kg/m^3) from dilute to fluidized dense-phase. Standard deviation and Shannon entropy were employed to investigate the pressure signal fluctuations. It was found that there is an increase in the values of Shannon entropy and standard deviation for both of the prod- ucts along the flow direction through the straight pipe sections. However, both the Shannon entropy and standard deviation values tend to decrease after the flow through bend(s), This result could be attributed to the deceleration of particles while flowing through the bends, resulting in dampened particle fluctua- tion and turbulence. Lower values of Shannon entropy in the early parts of the pipeline could be due to the non-suspension nature of flow (dense-phase), i.e., there is a higher probability that the particles are concentrated toward the bottom of pipe, compared with dilute-phase or suspension flow (high velocity), where the particles could be expected to be distributed homogenously throughout the pipe bore (as the flow is in suspension). Changes in straight-pipe pneumatic conveying characteristics along the flow direction also indicate a change in the flow regime along the flow. 展开更多
关键词 Fluidized dense-phase pneumatic conveying Fine powders Shannon entropy Flow transition Particle turbulence
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Dense-phase pneumatic conveying under pressure in horizontal pipeline 被引量:5
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作者 Daoye Yang Bin Zhou +1 位作者 Chuanlong Xu Shimin Wang 《Particuology》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第4期432-440,共9页
The gas/solid flow regime of dense-phase pneumatic conveying of pulverized coal under a pressure of 4.0 MPa in horizontal pipeline 10 mm in diameter, is monitored by electrical capacitance tomography (ECT) using 8 e... The gas/solid flow regime of dense-phase pneumatic conveying of pulverized coal under a pressure of 4.0 MPa in horizontal pipeline 10 mm in diameter, is monitored by electrical capacitance tomography (ECT) using 8 electrodes. To improve the accuracy of the capacitance measurement, an AC-based singlechannel capacitance measuring circuit was developed, and a modified iterative Landweber algorithm was used to reconstruct the image. A two-fluid model based on the kinetic theory of granular flow was used to study the three-dimensional steady-state flow behavior of dense-phase pneumatic conveying of pulverized coal. 展开更多
关键词 Electrical capacitance tomography (ECT) pneumatic conveying Dense-phase Numerical simulation
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Validated scale-up procedure to predict blockage condition for fluidized dense-phase pneumatic conveying systems 被引量:2
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作者 G.Setia S.S.Mallick +1 位作者 P.W.Wypych Renhu Pan 《Particuology》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第6期657-663,共7页
This paper presents results of an ongoing investigation into modelling fluidized dense-phase pneumatic conveying of powders. For the reliable design of dense-phase pneumatic conveying systems, an accurate estimation o... This paper presents results of an ongoing investigation into modelling fluidized dense-phase pneumatic conveying of powders. For the reliable design of dense-phase pneumatic conveying systems, an accurate estimation of the blockage boundary condition or the minimum transport velocity requirement is of sig- nificant importance. The existing empirical models for fine powder conveying in fluidized dense-phase mode are either based on only a particular pipeline and product or have not been tested for their accuracy under a wide range of scale-up conditions. In this paper, a validated test design procedure has been devel- oped to accurately scale-up the blockage boundary with the help of a modelling format that employs solids loading ratio and Froude number at pipe inlet conditions using conveying data of two different samples of fly ash, electro-static precipitation (ESP) dust and cement (particle densities: 2197-3637 kgJm3; loose poured bulk densities: 634-1070kg/m3; median size: 7-30 l^m). The developed models (in power func- tion format) have been used to predict the blockage boundary for larger diameter and longer pipelines (e.g. models based on 69 mm I.D. ~ 168 m long pipe have been scaled up to 105 mm I.D. and 554 m length). The predicted blockage boundaries for the scale-up conditions were found to provide better accuracy compared to the existing models. 展开更多
关键词 Fluidized dense-phase pneumatic conveying Blockage boundary Minimum conveying velocity Scale up
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新鲜氧化铝输送系统的改进及应用
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作者 史承良 寸永柱 +4 位作者 易吉龙 班树超 吴豹 周志雄 李鑫鸿 《云南冶金》 2024年第3期235-239,262,共6页
针对气垫式输送皮带投资成本高、能源损耗大、维修成本高等缺点,采用超浓相输送风动溜槽与输送皮带相结合的输送方式,充分利用了风动溜槽所具备的系统密闭性能好,所需风压低、风量小、自动化程度高等优点,该方式可节约能源成本及生产成... 针对气垫式输送皮带投资成本高、能源损耗大、维修成本高等缺点,采用超浓相输送风动溜槽与输送皮带相结合的输送方式,充分利用了风动溜槽所具备的系统密闭性能好,所需风压低、风量小、自动化程度高等优点,该方式可节约能源成本及生产成本共计73.75万元,实现了能效双控目标。 展开更多
关键词 新鲜氧化铝 超浓相输送 风动溜槽 输送皮带 节能降耗
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密相栓流湿颗粒气力输送数值模拟
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作者 徐止恒 李政权 +2 位作者 陈慧敏 张博群 石昊宇 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第5期132-140,共9页
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 ele... 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。 展开更多
关键词 物料输送 密相气力输送 流体力学 离散元法 湿颗粒 段塞流 颗粒含水率
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An experimental investigation into modeling solids friction for fluidized dense-phase pneumatic transport of powders 被引量:1
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作者 G. Setia S.S. Mallick +1 位作者 R. Pan P.W. Wypych 《Particuology》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第1期83-91,共9页
Results are presented of an ongoing investigation into modeling friction in fiuidized dense-phase pneumatic transport of bulk solids. Many popular modeling methods of the solids friction use the dimen- sionless solids... Results are presented of an ongoing investigation into modeling friction in fiuidized dense-phase pneumatic transport of bulk solids. Many popular modeling methods of the solids friction use the dimen- sionless solids loading ratio and Froude number. When evaluated under proper scale-up conditions of pipe diameter and length, many of these models have resulted in significant inaccuracy. A technique for modeling solids friction has been developed using a new combination of dimensionless numbers, volu- metric loading ratio and the ratio of particle free settling velocity to superficial conveying air velocity, to replace the solids loading ratio and Froude number. The models developed using the new formalism were evaluated for accuracy and stability under significant scale-up conditions for four different prod- ucts conveyed through four different test rigs (subject to diameter and length scale-up conditions). The new model considerably improves predictions compared with those obtained using the existing model, especially in the dense-phase region. Whereas the latter yields absolute average relative errors varying between 10% and 86%, the former yielded results with errors from 4% to 20% for a wide range of scale-up conditions. This represents a more reliable and narrower range of prediction that is suitable for industrial scale-up requirements. 展开更多
关键词 Fluidized dense-phase pneumatic transport Solids friction factor Scale-up Volumetric loading ratio Dimensionless velocity
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