顆粒物質(zhì)的輸送是工業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一,管道輸運是顆粒物質(zhì)的主要輸運方式。顆粒在管道輸送過程中,由于與輸運管道壁面以及其他顆粒發(fā)生碰撞、摩擦,使得顆粒帶上一定程度的電荷,顆粒在運動過程中受到靜電力的作用,從而影響顆粒速度及運動軌跡,可能會影響管道輸運效率。盡管人們已經(jīng)注意到了管道顆粒流中的靜電現(xiàn)象,而且已經(jīng)發(fā)明了通過管道靜電變化監(jiān)測管道中顆粒流動速率的技術(shù),但是考慮管道顆粒流靜電產(chǎn)生、累積乃至對管道流影響的研究甚少。本論文圍繞垂直管道中顆粒碰撞帶電產(chǎn)生、累計以及對管道顆粒流流量的影響展開了研究。主要研究內(nèi)容與研究結(jié)果如下:首先,本論文采用離散元軟件EDEM模擬顆粒在管道中的運動,結(jié)合顆粒碰撞帶電模型,通過計算兩球、球-板單次碰撞帶電量,并與已有實驗結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)EDEM可以用來模擬垂直管道中顆粒帶電且數(shù)值結(jié)果與實驗結(jié)果接近。模擬結(jié)果表明顆粒粒徑越大、碰撞速度越大,球或板帶電量越大。特別地,兩球碰撞過程中當(dāng)兩球粒徑比在0.6時,球的帶電量達(dá)到最大。驗證了植入EDEM內(nèi)程序代碼的可靠性。然后,基于上述碰撞帶電量模型以及EDEM軟件,模擬了垂直管道顆粒流,研究了顆粒在輸運過程中的電量累積,同... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 管道流中顆粒帶電量研究
        1.2.2 管道顆粒流流動特性研究
        1.2.3 管道顆粒流流量研究
    1.3 本文研究內(nèi)容及其安排
第二章 基于離散元方法的顆粒帶電量數(shù)值模擬
    2.1 離散元法（DEM）
        2.1.1 離散元顆粒接觸理論
        2.1.2 離散元顆粒運動模型
    2.2 球-球/板單次碰撞帶電量計算
        2.2.1 兩球單次碰撞帶電量數(shù)值模擬
        2.2.2 球-板單次碰撞帶電數(shù)值模擬
    2.3 顆粒多次碰撞帶電量模擬
        2.3.1 只包含正碰撞的球-球/板多次碰撞帶電模型
        2.3.2 同時包含正、斜碰撞的球-球/板多次碰撞帶電模型
        2.3.3 追蹤顆粒系統(tǒng)中單個顆粒帶電量
    2.4 本章小結(jié)
第三章 垂直管道流流量的數(shù)值模擬
    3.1 管道截面流量的計算方法
    3.2 考慮顆粒帶電對截面流量的影響
        3.2.1 顆粒間靜電力計算處理方法
        3.2.2 計算結(jié)果
    3.3 帶電情況下影響管道截面流量的主要影響因素
        3.3.1 管徑、管長的影響
        3.3.2 粒徑分布及粒徑大小的影響
        3.3.3 加載速率的影響
        3.3.4 材料屬性對截面流量的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 垂直管道截面流量的實驗研究
    4.1 實驗裝置及儀器
    4.2 實驗方案
    4.3 實驗過程與注意事項
    4.4 實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
        4.4.1 電量測量
        4.4.2 流量測量
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 研究中的不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]食品粉末顆粒間的相互作用及結(jié)塊行為的研究進(jìn)展[J]. 李延華,王偉軍,郭亮,邵志鵬,張婷婷.  中國糧油學(xué)報. 2019(03)
[2]顆粒物質(zhì)混合行為的離散單元法研究[J]. 戚華彪,周光正,于福海,葛蔚,李靜海.  化學(xué)進(jìn)展. 2015(01)
[3]顆粒速度在顆粒流稀疏流-密集流轉(zhuǎn)變中的作用[J]. 黃德財,孫剛,厚美瑛,陸坤權(quán).  物理學(xué)報. 2006(09)

博士論文
[1]氣固兩相流動參數(shù)靜電與電容融合測量方法研究[D]. 李健.東南大學(xué) 2016

碩士論文
[1]同種材料顆粒碰撞電MOSIAC模型及數(shù)值模擬[D]. 李桂宣.蘭州大學(xué) 2013
[2]X射線法三相流測量技術(shù)研究[D]. 孫亮亮.西安石油大學(xué) 2012
[3]氣固兩相流靜電相關(guān)流速測量研究[D]. 李良.天津大學(xué) 2008



本文編號：3157498