障碍物对容器出口处颗粒物堵塞概率影响分析

容器出口处的堵塞是颗粒物质研究中的一个热点和难点问题。实验证实,如果在容器出口处放置障碍物,会大幅度降低颗粒物堵塞概率,但其背后物理机理仍旧不清晰。通过实验获得颗粒物压力等信息较为困难,本文利用离散元软件研究障碍物中心距离出口高度及其几何尺寸对平底筒仓堵塞概率的影响。模拟结果表明当障碍物中心距离出口高度取出口尺寸的两倍时,能明显降低堵塞概率,随着高度升高,堵塞概率趋近于无障碍物时的大小,而障碍物尺寸对堵塞概率无明显影响。为研究该问题的背后物理因素,求解了不同障碍物中心距离出口高度下出口处颗粒物体积分数、竖直方向速度以及接触压强的平均值,结果表明,出口处接触压强是影响堵塞概率的首要因素。该研究将为高温气冷堆出口处设计以及门后立柱等交通流问题提供理论依据。