滚筒干燥器中杆状颗粒混合特性的三维数值模拟.pdf

第３８卷第１期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３８Ｎｏ１ 　 ２００８年１月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｊａｎ．２００８ 　　　　　　 滚筒干燥器中杆状颗粒混合特性的三维数值模拟 １ １ １ ２ ２ 耿　凡　 徐大勇　袁竹林 　王宏生　李　斌 １ （东南大学洁净煤发电及燃烧技术教育部重点实验室，南京２１００９６） ２ （郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室，郑州４５０００１） 摘要：为研究杆状颗粒在滚筒干燥器中的混合运动，建立了杆状颗粒运动特性的三维数值实验 平台．采用离散元法直接跟踪滚筒中的每一个颗粒，对杆状颗粒在滚筒干燥器中碰撞、摩擦的混 合运动过程进行数值模拟，并把杆状颗粒和球形颗粒在滚筒中的混合特性进行对比．结果表明： 随着转速的增加，颗粒混合均匀的速度加快；滚筒内杆状颗粒和球形颗粒均在近壁区域混合程度 好；杆状颗粒混合达到均匀的速度较球形颗粒快；杆状颗粒整体混合均匀程度优于球形颗粒．模 拟结果还表明，杆状颗粒的混合特性与球状颗粒的混合特性存在很大区别，在以往数值模拟中将 杆状颗粒假设成球形颗粒存在较大误差，对杆状颗粒所建立的模型能更好地符合杆状颗粒的运 动规律． 关键词：滚筒干燥器；杆状颗粒；混合特性；数值模拟 中图分类号：ＴＳ４３　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００８）０１０１１６０７ Ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｉｘｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｌｅｎｄｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｒｏｔａｒｙｄｒｙｅｒ １ １ １ ２ ２ ＧｅｎｇＦａｎ　ＸｕＤａｙｏｎｇ　ＹｕａｎＺｈｕｌｉｎ　 ＷａｎｇＨｏｎｇｓｈｅｎｇ　 ＬｉＢｉｎ １ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｌｅａｎＣｏａｌＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ， ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） ２ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｏｂａｃｃｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＴｏｂａｃｃｏＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｍｉｘｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｌｅｎｄｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎａｒｏｔａｒｙｄｒｙｅｒ，ａ ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｌａｔｆｏｒｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅｋｉｎｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ ｓｌｅｎｄｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｓ．Ｔｈｅｄｉｓｃｒｅｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｔｒａｃｋｔｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｅａｃｈｓｌｅｎｄｅｒｐａｒ ｔｉｃｌｅ，ｔｈｅｗｈｏｌｅｍｉｘｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｎｄｆｒｉｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｏｔａｒｙｄｒｙｅｒｗａｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｉｘｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｓｌｅｎｄｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｐｈｅｒｉｃａｌｐａｒｔｉｃｌｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｅｅ