惯性分离室内籽粒运动规律探究.pdfVIP

!垦查些登会2005年学术年会论文集 275 ————————————————————————————————————————————————————————————————一 惯性分离室内籽粒运动规律研究 王立军1，蒋恩臣2，孙占峰1，刘坤1 (1．东北农业大学广州150030；2．华南农业大学广州510642) 究还未见研究报道【1以j。本文根据牛顿第二定律，建立了惯性分离室内包含多因素的颗粒运动微分方程式。利用FIuent软件 中的拉格朗日法的离散相模型对惯性分离室内籽粒运动进行了数值计算，得到了籽粒在惯性分离室内的运动轨迹，沉降、 分离等运动规律，并通过数值计算得到分离室入1：3气体速度和籽粒初速度对籽粒沉降效率的影响规律。 关t询I惯性分离室；籽粒；微分方程：运动轨迹 的数量级远高于其它相I；-J作用力，本研究中主要考虑 0引 言 流体对颗粒的曳力、压差力以及颗粒自身的重力。描 在应用Fluent软件对气固两相流的工程模拟计算述气固两相流动系统中颗粒运动的微分方程为： 中，主要采用两类不同的颗粒相模型：一类是将颗粒 作为连续相处理的多连续介质模型，另一类则是将颗 粒作为分散相处理的各种轨道和随机轨道模型。在两 类模型中，目前以颗粒轨道和随机轨道模型在工程计 (2) 算上应用较多13ql。惯性分离室输送籽粒的平均粒径 式中：“。一气体速度 是3．282mm，由于籽粒较大，可以将籽粒作为分散相 “威一颗粒七的速度 来研究籽粒的运动规律。本文根据牛顿第二定律，建 立了惯性分离室内籽粒运动微分方程式。利用拉格朗 P。一空气的密度 日法的离散相模型对惯性分离室内籽粒运动进行了 P础一颗粒k的密度 数值计算，得到了籽粒在惯性分离室内的运动轨迹， 并通过数值计算得到分离室入口气体速度和籽粒初 ％k。一U，女)一颗粒足每单位质量所受的曳 速度对籽粒沉降效率的影响规律。 力，其表达式为 1微分方程的建立 ％=两18／．t半 e3， 从理论上讲，气固两相流流场中的颗粒运动是颗 粒在流场中所受各种力综合作用的结果。为较全面的 其中：d础一籽粒k的直径 评价各种作用因素的综合影响规律，本文建立了一个 (Re。)t一相对霄诺数，其表达式为 包含多因素的颗粒运动控制方程，并通过模拟计算确 定颗粒的运动轨迹。为了建立颗粒运动控制方程，对 籽粒作如下假设：籽粒的大小形状相同；籽粒间相互 ∥8 影响忽略不计；籽粒与气体间不存在质量和热量的传 其中：瓯一颗粒k的局部空隙率 递。 在颗粒运动过程中，每个等质量颗粒的运动规律 (c0)。一曳力系数，其表达式为骖1 遵循牛顿动力学方程 f 24 ，，z。警=吒 ㈩ ：j研0+o．·5幢e，P)， 式中疋表示单个颗粒k所受的合力，U。。表示颗粒k I o．44 的运动速度矢量。 嘤eP九1000，