论文部分内容阅读
气力输送是指借助具有一定的压力和一定速度的空气或其他气体在管道内输送干燥的散状固体颗粒或粉料的一种方法。在输送过程中体现了充分利用资源、节能降耗以及减少环境污染的宗旨。因此气力输送越来越受到各行各业的关注,有着广泛的应用前景。本文综述了气力输送的发展,建立了炭黑气力输送中常用的输送管道类型如垂直管、水平管和弯管的气固两相流的流动数学模型,在此基础上运用Fluent软件求解炭黑气力输送中气固两相流的流动。此模型考虑了气固两相之间的相互作用、炭黑颗粒间碰撞作用以及炭黑颗粒与壁面间相互作用。对不同工况下的炭黑颗粒在水平管、垂直管以及弯管中输送的流动情况进行了数值模拟。首先用二维模型对炭黑气力输送中垂直管道的气固两相湍流流动进行了模拟。对引起炭黑浓度沿径向分布不均匀的原因进行了分析,对影响垂直管道炭黑气力输送的各种参数进行了系统研究,得到了气固速度分布、浓度分布规律和各种输送量下的最佳经济速度。其次,采用所建立的三维模型对炭黑气力输送中水平、弯管管道的气固两相湍流流动进行了模拟,同样也得到了不同输送条件下的气固两相速度分布、浓度分布以及最佳经济速度,在弯管的数值模拟中还重点分析了弯径比对弯管管道的影响。利用所设计的炭黑气力输送实验,将实验得出的有效数据与模拟结果进行对比分析,通过对比分析发现利用Fluent模拟简化的数学模型得出的结果与实验结果具有较好的一致性和准确性。最后对本文所做工作进行了总结,在此基础上指出其中的不足,对炭黑气力输送气固两相流的研究提出了展望。