带式输送机长期以来一直作为散料运输中必不可少的重要设备,原因在于,带式输送机以及其构成的转载系统能够完成长距离、大运量的连续输送,相比于其他类型的输送机及输送设备有着更高的输送效率。气垫带式输送机作为一种特种带式输送机,其特殊之处在于,对输送带和物料进行支撑时,采用了具备一定压力的气体替代了普通带式输送机中的托辊。基于这一特殊性,气垫带式输送机在具备连续输送能力的同时,还有着更加简单的结构以及更小的阻力、噪音和能耗。凭借着其出色的使用性能,气垫带式输送机在煤炭、冶金、粮食、港口等行业得到了广泛的应用,并且随着相关行业生产能力的日益提升,气垫带式输送机的需求量也在不断增长,对其使用性能的要求不断提高。然而,在实际使用的过程中发现,虽然气垫带式输送机在其出色的对中性作用下,不容易发生跑偏故障。但是在运载过程中如遇到外界干扰,其抵抗跑偏的能力较弱。针对这一问题,有必要对作为输送机中支撑主体的气垫进行深入研究。与此同时,气孔的布置方式是气垫带式输送机现有产品的主要差异之一,并且气孔布置方式在气垫的形成过程中扮演着重要的角色。本文综合了这两部分因素,从分析气孔布置方式对气垫流场的影响出发,首先通过计算气垫厚度分布,对气垫流场几何边界进行确定。随后,利用流体及双向流固耦合数值仿真的方法,计算分析了不同布孔方式及运载参数下的气垫流场主要参数,就布孔参数对气垫流场的影响规律进行了总结。最后,推导了气垫带式输送机跑偏抗力与跑偏量的关系式,计算了在输送带跑偏过程中不同布孔方式下的输送带跑偏抗力,分析了气孔布置方式给气垫带式输送机抗偏能力带来的影响。研究认为:1)对于气垫厚度计算,当前主要采用的是一种基于流量的计算方法,利用这一方法,计算结果中会出现在气孔轴线处突变且间断的现象。针对这一问题,本文对相应位置处的气体流量计算进行了补充,修正了原方法中存在的间断现象;2)通过分析布孔方式对气垫流场带来的影响,认为通过采取增加气孔均匀布置的排数、增大孔径以及减小孔距的方法,可以有效地减小气孔压力、气垫湍流强度以及供气能耗。气垫流场静压力分布主要受负载影响,气孔均匀布置排数的增加可以使静压力的横向过渡更加平滑;3)利用双向流固耦合数值仿真的方法对气垫流场进行了分析。结果表明,在相同的布孔方式以及负载条件下,输送带运行速度与物料在输送带上的堆积角度对气垫流场参数的影响并不明显;4)通过分析布孔方式对输送带跑偏抗力带来的影响,认为多排均匀布孔下的气垫流场可以形成随跑偏量线性增大的气垫横向力,这一横向力可以实现对输送带横向运动的阻碍作用。并且,在相同条件下,均匀布孔排数的增加及孔径的减小可以增大气垫横向力。此外,集中布孔下,气垫带式输送机的抗偏能力相对较弱,并且在输送带跑偏过程中,气垫支撑力会明显降低,无法满足支撑要求。