非球形颗粒在移动床中流动特性的离散单元法直接数值模拟

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1、第30卷第23期中国电机工程学报Vol.30No.23Aug.15,2010782010年8月15日ProceedingsoftheCSEE©2010Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2010)23-0078-06中图分类号：TK16文献标志码：A学科分类号：470·10非球形颗粒在移动床中流动特性的离散单元法直接数值模拟陶贺，金保昇，钟文琪(东南大学能源与环境学院，江苏省南京市210096)DiscreteElementModelingofNon-sphericalParticleFlowingintheMovingBedTAOHe

2、,JINBao-sheng,ZHONGWen-qi(SchoolofEnergy&Environment,SoutheastUniversity,Nanjing210096,JiangsuProvince,China)ABSTRACT:Discreteelementmodelwasdevelopedto时间越长，且在2种摩擦系数µ=0.24、0.44下，壁面都会simulatethecorn-shapedparticlesflowinginthemovingbed.产生过压力现象。空隙率随着摩擦系数的增大而增大；摩擦Thecorn-shapedparticlewasdes

3、cribedbyfouroverlapping系数越小，水平方向上的速度分布越均匀，颗粒的流动越接sphere.Contactforceandgravityforcewereconsideredwhen近整体流。establishingthemodels.Inaddition,flowingcharacteristicof关键词：非球形颗粒；移动床；离散单元法；流动特性particlesinthemovingbedwasstudied.Theeffectoffriction0引言coefficientonthewallnormalforce,voidageandveloc

4、itydistributionwasanalyzed.Theresultsshowthatthedischarge颗粒流是指大量散粒材料的剪切流动，根据其ratedecreasewiththefrictioncoefficientincreasingandthe受剪切力的不同状况可分为慢速、中速及快速颗“over-pressure”phenomenonoccursattwodifferentfriction粒流。coefficientsµ=0.24,0.44.Thevoidagealsoincreasesasthe颗粒流动现象涉及的范围非常广泛，如工业上frictionc

5、oefficientincreases.Increasingthefrictioncoefficient,的粗颗粒固体物料的管道输送、食品加工和化学工thevoidagealsoincreases.Andthevelocitydistributionis程中的流化床、移动床等。moreuniformityandclosetothemassflowwiththefriction移动床技术具有颗粒可循环再生、操作可连续coefficientdeceasing.进行等优点，广泛应用于石化、环保和能源等领域。KEYWORDS:non-spherical;movingbed;dis

6、creteelement由于床内颗粒物料流动的复杂性，颗粒物料的流动method(DEM);flowcharacteristic规律很难预测，而床内的颗粒物性(如表面粗糙度)摘要：采用多元颗粒模型对玉米形颗粒在移动床内的流动进及流动规律对床层压降、床层渗透性、气体线性速行了离散单元法(discreteelementmethod，DEM)直接数值模度等有很大影响，是影响移动床结构设计及效率的拟。玉米形颗粒由4个叠加在一起的球元构成。讨论了玉米重要因素。形颗粒的碰撞机制及运动过程中的受力情况，主要是碰撞力离散单元法(discreteelementmethod，DEM)直和重力

7、。通过实验验证了模型的正确性。研究了移动床内的接数值模拟(通常也称为“软球直接数值模拟”)方颗粒流动特性，分析了摩擦系数对壁面所受应力、颗粒空隙法对于揭示颗粒物料的流动规律具有特别重要的率及速度分布的影响。结果表明，摩擦系数越大，卸料所需[1-2]意义。DEM模拟的优势在于能够得到一些实验不容易得到的颗粒流动规律，如摩擦系数、恢复系基金项目：国家自然科学基金项目(50706007，50976025)；国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2010CB732206)；东南大学杰出青数等对颗粒流动规律的影响。国内外对颗粒流动