通過(guò)對(duì)氣力輸送機(jī)設(shè)備壓降的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，可以看出仿真實(shí)驗(yàn)得到的壓降是隨速度變而變化。這是因?yàn)椴捎玫?/span>DPM沒(méi)有考慮顆粒形狀特征。粒子的形狀特征在粒子-粒子和粒子-壁面碰撞中起著關(guān)鍵作用。當(dāng)流速較低時(shí)，氣力輸送機(jī)設(shè)備管道的分層導(dǎo)致顆粒-顆粒、顆粒-壁面相互作用更加頻繁，甚至部分顆粒在管道底部積聚。因此，當(dāng)管道速度較低時(shí)，DPM模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性可能會(huì)較低。但當(dāng)流速增大時(shí)，氣力輸送機(jī)設(shè)備中的顆粒從管道中獲得更多的能量，有些顆粒甚至懸浮在管道中，導(dǎo)致碰撞概率降低。因此，DPM模擬結(jié)果與管道速度下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為接近。
時(shí)間越長(zhǎng)，管道的磨損越大，短時(shí)間的實(shí)驗(yàn)很難觀(guān)察到明顯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)管道磨損進(jìn)行了分析。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際氣動(dòng)輸送工業(yè)系統(tǒng)相比，第一次碰撞位置為最大磨損位置，符合實(shí)際工業(yè)情況。因此磨損模擬結(jié)果可為氣力輸送機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)提供參考。
煤顆粒在氣力輸送機(jī)設(shè)備過(guò)程中，在重力作用下會(huì)與管壁發(fā)生碰撞，造成管壁磨損。在相同的條件下，管道速度、管徑和固氣流速都會(huì)增大最大磨損率。在氣力輸送機(jī)設(shè)備行業(yè)中，管壁的磨損是系統(tǒng)運(yùn)行條件與顆粒碰撞相互作用量的必然結(jié)果。對(duì)于目前的氣力輸送機(jī)設(shè)備，往往通過(guò)增加管道厚度來(lái)延長(zhǎng)使用壽命。但根據(jù)本文的仿真結(jié)果，合理配置管道速度、顆粒直徑、管徑和固氣速率參數(shù)有助于延長(zhǎng)管道壽命，提高氣力輸送機(jī)設(shè)備管道系統(tǒng)的可靠性，但需要大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這些結(jié)果。
煤、巖石等顆粒的形狀具有不同的特性，顆粒形狀對(duì)顆粒在管道中的碰撞和運(yùn)動(dòng)有很大的影響。在模擬中，由于忽略了質(zhì)點(diǎn)的形狀特性。采用的流體阻力和升力均基于本理論，均來(lái)自于小顆粒(小于5mm)。因此，仿真結(jié)果與實(shí)際實(shí)驗(yàn)有一定的差距。為了提高仿真的準(zhǔn)確性，下一步將考慮粒子形狀和粒子大小對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)方程和粒子碰撞行為的影響。
結(jié)論
(1)對(duì)大煤粉顆粒進(jìn)行水平氣力輸送機(jī)設(shè)備實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:當(dāng)流速較小時(shí)，呈現(xiàn)分層現(xiàn)象，并分為三層;上層為流體層，主要為高速流體，中層為輸送層，為顆粒與流體的混合物，底層為沉積層，主要為低速或靜態(tài)的煤顆粒。當(dāng)管道速度增大時(shí)，分層現(xiàn)象消失。
(2)采用與實(shí)驗(yàn)相似的仿真條件進(jìn)行對(duì)比仿真，結(jié)果表明，DPM模型從顆粒軌跡預(yù)測(cè)大煤粉顆粒水平氣力輸送機(jī)設(shè)備的運(yùn)行是可行的。
