氣力輸送系統中彎管磨損的數值模擬

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1、分類號：TH232單位代碼：10183研究生學號：2015412059密級：公開吉林大學碩士學位論文（學術學位）氣力輸送系統中彎管磨損的數值模擬NumericalSimulationofElbowWearinPneumaticConveyingSystem作者姓名：楊春彬專業(yè)：機械電子工程研究方向：氣力輸送指導教師：尚濤教授培養(yǎng)單位：機械科學與工程學院2018年5月—————————————————————氣力輸送系統中彎管磨損的數值模擬—————————————————————NumericalSimulationofElbowWearinPneumaticCo

2、nveyingSystem作者姓名：楊春彬專業(yè)名稱：機械電子工程指導教師：尚濤教授學位類別：工學碩士答辯日期：年月日未經本論文作者的書面授權，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內容進行任何形式的復制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權的商業(yè)性使用（但純學術性使用不在此限）。否則，應承擔侵權的法律責任。吉林大學碩士學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學位論文，是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做

3、出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：年月日《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數據庫》投稿聲明研究生院：本人同意《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數據庫》出版章程的內容，愿意將本人的學位論文委托研究生院向中國學術期刊（光盤版）電子雜志社的《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數據庫》投稿，希望《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數據庫》給予出版，并同意在《中國博碩士學位論文評價數據庫》和CNKI系列數據庫中使用，同意按章程規(guī)定享受相關權益。論文級別：■碩士□博士學科專業(yè)：機械工程論文題目：氣力輸送系統中彎管磨損及優(yōu)化

4、預測研究作者簽名：指導教師簽名：年月日作者聯系地址（郵編）：吉林省長春市人民大街5988號（130025）作者聯系電話：15675347369摘要摘要氣力輸送系統中彎管磨損的數值模擬氣力輸送由于其結構簡單、效率較高、可靠性好等優(yōu)點，廣泛應用于化工、火力發(fā)電、藥品制造、金屬冶煉等行業(yè)中。氣力輸送近年來發(fā)展較為迅速，而它存在的缺點也很明顯，如：在顆粒的高速運動時，對彎管部分的沖擊十分劇烈，會造成極大的磨損，這是一個急需解決的問題。目前，國內外在氣力輸送彎管磨損方面的研究較少，而且研究影響因素也比較單一。本文通過利用EDEM軟件與FLUENT耦合組成的平臺，對氣力輸送系

5、統進行數值模擬實驗，研究了輸送系統中彎管磨損的機理。本文首先對氣力輸送中氣固兩相進行了受力分析，對管道內氣固兩相流的受力、碰撞以及對管壁造成的磨損進行了數學建模。通過EDEM-FLUENT耦合平臺對不同工況下的輸送系統進行數值模擬，分別研究了放置方式、結構參數以及流動條件改變時對管道磨損的影響，其中包括：重力方向、顆粒質量流、彎徑比、入口氣速和顆粒屬性等條件。通過研究可知，放置方法是以改變顆粒分布位置來影響碰撞區(qū)域的磨損，結構參數是通過改變顆粒沖擊角度來影響磨損，流動條件由于包含因素較多，可從多個方面對磨損造成影響。通過運用仿生學思想對現有的彎管進行改進，提出了具

6、有仿生內壁的彎管，通過把顆粒入射速度和角度、管道磨損量及磨損分布、氣體相流場、顆粒能量損失等方面進行對比，證明仿生彎管具有良好的抗磨損能力。研究了不同內壁的形狀在抗磨方面的表現，驗證了半圓形是最佳的仿生內壁形狀。又對傳統T型盲管進行結構改進，使得其在壓損方面表現得以改善。最后通過對模擬實驗的數據擬合，提出一種簡潔的磨損預測模型，并驗證了其準確性，并且對比了在不同材料下預測模型的適用性。關鍵詞：氣力輸送、離散單元法、彎管磨損、回歸分析、仿生彎管IAbstractAbstractNumericalSimulationofElbowWearinPneumaticConv

7、eyingSystemPneumaticconveyingiswidelyusedintheconveyinggranularmaterialsprocessofchemicalindustry,thermalpowergeneration,pharmaceuticalmanufacturing,metalsmeltingandotherindustries,becauseit’ssimplestructure,highefficiencyandgoodreliability.Inrecentyears,Pneumaticconveyinghasdeveloped

8、rapid