氣力輸送系統(tǒng)中彎管磨損的數(shù)值模擬

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1、分類號：TH232單位代碼：10183研究生學(xué)號：2015412059密級：公開吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）氣力輸送系統(tǒng)中彎管磨損的數(shù)值模擬NumericalSimulationofElbowWearinPneumaticConveyingSystem作者姓名：楊春彬?qū)I(yè)：機械電子工程研究方向：氣力輸送指導(dǎo)教師：尚濤教授培養(yǎng)單位：機械科學(xué)與工程學(xué)院2018年5月—————————————————————氣力輸送系統(tǒng)中彎管磨損的數(shù)值模擬—————————————————————NumericalSimulationofElbowWearinPneumaticCo

2、nveyingSystem作者姓名：楊春彬?qū)I(yè)名稱：機械電子工程指導(dǎo)教師：尚濤教授學(xué)位類別：工學(xué)碩士答辯日期：年月日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，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(nèi)容進行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)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(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿聲明研究生院：本人同意《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》出版章程的內(nèi)容，愿意將本人的學(xué)位論文委托研究生院向中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社的《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿，希望《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》給予出版，并同意在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》和CNKI系列數(shù)據(jù)庫中使用，同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文級別：■碩士□博士學(xué)科專業(yè)：機械工程論文題目：氣力輸送系統(tǒng)中彎管磨損及優(yōu)化

4、預(yù)測研究作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日作者聯(lián)系地址（郵編）：吉林省長春市人民大街5988號（130025）作者聯(lián)系電話：15675347369摘要摘要氣力輸送系統(tǒng)中彎管磨損的數(shù)值模擬氣力輸送由于其結(jié)構(gòu)簡單、效率較高、可靠性好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)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(nèi)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(tǒng)進行數(shù)值模擬實驗，研究了輸送系統(tǒng)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(nèi)氣固兩相流的受力、碰撞以及對管壁造成的磨損進行了數(shù)學(xué)建模。通過EDEM-FLUENT耦合平臺對不同工況下的輸送系統(tǒng)進行數(shù)值模擬，分別研究了放置方式、結(jié)構(gòu)參數(shù)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(zhì)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(jié)構(gòu)參數(shù)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(xué)思想對現(xiàn)有的彎管進行改進，提出了具

6、有仿生內(nèi)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(nèi)壁的形狀在抗磨方面的表現(xiàn)，驗證了半圓形是最佳的仿生內(nèi)壁形狀。又對傳統(tǒng)T型盲管進行結(jié)構(gòu)改進，使得其在壓損方面表現(xiàn)得以改善。最后通過對模擬實驗的數(shù)據(jù)擬合，提出一種簡潔的磨損預(yù)測模型，并驗證了其準確性，并且對比了在不同材料下預(yù)測模型的適用性。關(guān)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