颗粒缩放理论标定未筛选烟煤离散元仿真参数

【目的】为了给未筛选烟煤的仿真研究提供参数依据,分析未筛选烟煤的离散元仿真参数,保证仿真与实际颗粒的几何、材料及运动学相似,实现未筛选烟煤的可靠仿真研究。【方法】采用实验和仿真相结合的方法,测得未筛选烟煤的粒径分布、密度、静摩擦因数、堆积密度、休止角等基本参数;基于颗粒缩放理论,建立不同粒径范围内典型颗粒的放大模型,通过Plackett-Burman、最陡爬坡、 Box-Behnken试验对未筛选烟煤的泊松比、切变模量、滚动摩擦因数、恢复系数、 Johnson-Kendall-Roberts(JKR)表面能等仿真参数进行标定。【结果】以实验和仿真休止角相对误差最小为优化目标,得到最优参数组合下的未筛选烟煤的仿真休止角为37.59°,与休止角实验值37.81°的误差为0.58%;仿真堆积密度为717 kg/m^(3),与堆积密度实验值722 kg/m^(3)的误差为0.69%。【结论】煤-煤恢复系数与休止角呈负相关,煤-煤和煤-钢滚动摩擦因数与休止角呈正相关,溅射现象会阻碍颗粒堆积。

基于颗粒缩放理论的沙棘茶毫离散元参数标定

为解决沙棘叶茶茶毫离散元仿真中缺乏准确接触参数的问题,利用物理和仿真休止角堆积试验标定茶毫接触参数;将茶毫颗粒简化为软质球形颗粒,通过量纲分析和颗粒缩放理论将茶毫空气动力学当量粒径从231.37μm放大至1.8 mm。利用EDEM软件,选定“Hertz–Mindlin with JKR”接触模型,以休止角为响应值,通过Plackett-Burman试验筛选出对休止角影响最显著的3个参数:茶毫-茶毫恢复系数、茶毫-茶毫滚动摩擦系数、茶毫-不锈钢滚动摩擦系数;利用最陡爬坡试验,确定各参数最佳取值范围;根据Box-Behnken试验建立并优化3个显著性参数与休止角的二阶回归方程,对回归方程进行寻优求解。得到3个显著性参数的最优组合:茶毫-茶毫恢复系数为0.159,茶毫-茶毫滚动摩擦系数为0.290,茶毫-不锈钢滚动摩擦系数为0.239。通过对比休止角仿真试验值与物理试验值,二者相对误差为1.97%,表明仿真试验预测效果良好。