基于Fluent的气力输送弯管磨损分析.pdfVIP

学兔兔 基于Fluent的气力输送弯管磨损分析 Erosionanalysisinelbow sofpneumaticconveying based onfluent 徐寒冬’，田世伟 ，杨道龙’，李林宁 XU Han．dong，TIAN Shi-wei，YANG Dao-long。LlLin．ning (1．中国矿业大学 机电工程学院，徐州221116；2．中国矿业大学 孙越崎学院，徐州221116) 摘 要：利用Fluent软件对气力输送中弯管磨损情况进行数值模拟，分析了物料颗粒粒度、气流速度以 及弯管弯曲半径与管道内径比值 (弯径比)三方面因素对弯管磨损的影响。结果表明，弯管 最大磨损率位置位于入口端直管纵向对称面与弯管的交线附近 ，最大磨损率随颗粒粒度和弯 径比的增大而减小，随气流速度的增大而增大，并以此为依据提出了应对弯管磨损问题的方 案 。对气力输送技术的发展具有一定的参考意义。 关键词 ：气力输送；弯管磨损 ；数值模拟 中圈分类号 ：TD523 文献标识码：A 文章编号；1009-0134(2015)08(上)-0099-04 Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2015．08(上)．29 0 引言 1．1数学模型 气力输送是利用压缩空气在管道 中进行长距离输送 1)连续性方程 物料的一种技术 ，其与一般输送方式相比具有环境适应 O a _ E+-- - 性强、设备布置灵活、维修保养方便 以及易于实现 自动 … (pb)= (1) g(t 眦 化等优点，在化工、能源、农业、矿业等方面得到广泛 的应用，并越来越受到人们的关注 0】。将气力输送系统 S=一∑，l (=1，2…3．) (2) 用于煤矿井下采空区矸石充填，不仅能减少矸石的运输 式中，p为气相密度，kg／m ；xjffJ；j~j向坐标；v； 及处理费用，同时也能有效避免采空区塌陷、矸石山污 为气相沿xj坐标方向速度分量，m／s：s为气固两相混合 染环境等问题，符合煤矿绿色开采要求I。然而将气力 物中单位体积颗粒相的体积分数：nk为第k种颗粒相的 输送用于煤矿井下矸石充填面临着能耗高和管道磨损严 数密度；mk为第k种颗粒相的单颗粒质量。 重的问题，该问题在管道转弯处表现尤为严重4【．5】，因此 2)动量守恒方程 本文将针对矸石在气力输送过程 中对弯管的磨损情况进 行分析。 p 毒c一善+苦玺+盟axj 一 气力输送过程中，影响管道磨损情况的因素很多，王 +∑ (一)／ + 公忠等人嘲论述了物料性质、管路铺设以及管道直径等因 素对磨损情况的影响，孙运森 论述了充填物料、充填倍 = 卺(1+ 4() 线以及管压等因素对磨损情况的影响，本文将从物料颗粒 Re I一vF／v (5) 粒度、气流速度以及弯管弯曲半径与管道内径比值 (