伴隨著國(guó)內(nèi)焦化行業(yè)的快速發(fā)展,在現(xiàn)有設(shè)備下提高焦?fàn)t的單孔裝煤量成為了研究重點(diǎn)。但用于裝煤的炭化室如同一個(gè)“黑匣子”,其中的落料變化以及平煤時(shí)對(duì)煤峰的影響很難判定,使用傳統(tǒng)的物理試驗(yàn)研究具有很大的不確定性。因此,本文以離散單元法為基礎(chǔ),建立了裝煤過程的仿真模型,研究了煤顆粒的堆積過程和炭化室內(nèi)的裝平煤過程,并從宏觀現(xiàn)象和微觀力學(xué)方面進(jìn)行了討論。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1)采用固定漏斗法實(shí)驗(yàn)測(cè)量煤散料試樣的堆積角,煤散料的堆積角平均值為31.63°,正交實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明,煤散料堆積角與卸料漏斗安裝高度成線性負(fù)相關(guān),與卸料口直徑和圓板直徑無明顯相關(guān)性。同時(shí),在相同實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)堆積實(shí)驗(yàn)進(jìn)行離散元模擬,測(cè)得模擬堆積角平均值為31.82°,與實(shí)驗(yàn)值相比平均誤差為2.23%,說明離散元模擬能夠正確描述煤顆粒堆積過程。2)使用離散元模擬研究了卸料高度和煤顆粒接觸參數(shù)對(duì)堆積角的影響,模擬結(jié)果表明卸料高度越高,煤顆粒的堆積角越小,并從微觀力學(xué)角度得到了解釋;利用單因素實(shí)驗(yàn)分析顆粒接觸參數(shù)對(duì)堆積角的影響,研究表明煤顆粒的靜摩擦系數(shù)和滾動(dòng)摩擦系數(shù)對(duì)堆積角有顯著影響,而恢復(fù)系數(shù)對(duì)堆積角的影響很小。3)建立... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３頂裝焦?fàn)t機(jī)械裝置??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｏｐ－ｍｏｕｎｔｅｄ?ｃｏｋｅ?ｏｖｅｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??（２）搗固裝煤法??

第１０頁(yè)?華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文??頓第二定律得到顆粒的加速度，并對(duì)加速度進(jìn)行積分，計(jì)算得到顆粒的位移，??這樣不斷循環(huán)，就可以得到每個(gè)顆粒在不同時(shí)刻的力、位移和位置等信息。通過跟蹤并??計(jì)算每一個(gè)單元的微觀運(yùn)動(dòng)情況，就可以獲得研究對(duì)象整體的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律。ＤＥＭ的??計(jì)算過程循環(huán)圖如圖２．１所不。??力－位移關(guān)系???丨．．，－?ｒ－…Ｊ??／?＼??ｆ??Ｘ?／??位移Ｕ?接觸力Ｆ??ｓ???ｊ?Ｌ＿ｖ??＼?Ｉ??ｒ?－??牛頓第二定律：??ｖ????????????：：１．．．…■－……Ｊ??圖２．１離散單元法的計(jì)算過程??Ｆｉｇ．?２．１?Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ＤＥＭ??２．４離散單元法接觸模型??接觸模型是ＤＥＭ的重要基礎(chǔ)，接觸模型的分析計(jì)算直接決定了粒子受到的力和力??矩的大校在ＤＥＭ中，可選擇的接觸模型有許多種，其中接觸力的計(jì)算也有所不同。??對(duì)于不同的仿真對(duì)象，分析其接觸理論，選擇合適的接觸模型是ＤＥＭ模擬計(jì)算的重要??基矗一般來說，ＥＤＥＭ軟件中常用的接觸模型主要有以下幾種［４４］：?Ｈｅｒｔｚ－Ｍｉｎｄｌｉｎ?（ｎｏ??ｓｌｉｐ）接觸模型、Ｈｅｒｔｚ－Ｍｉｎｄｌｉｎ?ｗｉｔｈ?ＲＶＤ?Ｒｏｌｌｉｎｇ?Ｆｒｉｃｔｉｏｎ?接觸模型、Ｈｅｒｔｚ－Ｍｉｎｄｌｉｎ?ｗｉｔｈ??ＪＫＲ接觸模型、Ｈｅｒｔｚ－Ｍｉｎｄｌｉｎ粘結(jié)接觸模型、液橋（ＬｉｑｍｄＢｎｄｇｅ）接觸模型、線性粘??結(jié)（ＬｉｎｅａｒＣｏｈｅｓｉｏｎ）接觸模型、平面運(yùn)動(dòng)（ＭｏｖｉｎｇＰｌａｎｅ）接觸模型等，它們適用的范??圍各不相同。

華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第１１頁(yè)??彈簧??—Ｔ?Ｓｐｒｉｎｇ??滑動(dòng)器??＾?Ｓｌｉｄｅｒ??Ｉ?ＴｔＶＷＶＶＶＨ－－＾？??阻尼器，?ｚ??Ｄａｍｐｅｒ?一?＾｜?［???？Ｔ?耦合??Ｃｏｕｐｌｉｎｇ??圖?２．２?Ｈｅｒｔｚ－Ｍｉｎｄｌｉｎ（ｎｏ?ｓｌｉｐ）接觸模型??Ｆｉｇ．?２．２?Ｈｅｒｔｚ－ｍｉｎｄｌｉｎ?（ｎｏ?ｓｌｉｐ）?ｃｏｎｔａｃｔ?ｍｏｄｅｌ??假設(shè)兩個(gè)煤顆粒／和ｙ分別以速度％?＾和角速度ｗｉ，ｃｏｉ運(yùn)動(dòng)相碰撞，在接觸瞬間??顆粒的受力分析如圖２．３所示。可以看到，煤顆粒在接觸碰撞時(shí)不僅會(huì)受到其余煤顆粒??的法相和切向接觸力力和ｆＶ，．，ｙ，還會(huì)受到法向和切向接觸阻尼力和的作用。??ＶｉＪ??ｍ，ｇ??ｗ??圖２．３顆粒接觸動(dòng)力學(xué)模型??Ｆｉｇ．?２．３?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｄｙｎａｍｉｃｓ?ｍｏｄｅｌ??由丨丨ｅｒｔｚ接觸理論Ｍｌ可推出顆粒之間的作用力與位移的關(guān)系式是：??Ｆ＝－Ｅ＼Ｒ＇）＇ｌ２ｄＶ２?（２－１）??３??Ｕ?＝?（＾）ｍ?（２－２）??式中，Ｆ為兩個(gè)相互接觸煤顆粒間的作用力，Ｎ；?￡＊為等效彈性模量，Ｐａ；?／？＊為顆粒／、??的等效接觸半徑，ｍ；?３為顆粒間重疊量，ｍ；?Ｖ為顆粒的相對(duì)位移，ｍ。??等效彈性模量的計(jì)算公式為：??１?１?—?ｖ；２?１?—?Ｖ；２??Ｙ＊?＝?￣ｅ￣?＋?￣ｅ￣?（２＇３）??式中，氏，為顆粒／和顆粒的彈性模量，Ｐａ；?％，分為顆粒／和顆粒．／的泊松比。??


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