气固两相流在水平管道中的数值模拟

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1、第43卷第1O期当代化工Vo1．43，No．102014年10月ContemporaryChemicalIndustryOctober，2014气固两相流在水平管道中的数值模拟邢婷，张妍，王晓宁(辽宁石油化工大学，石油化工学院，辽宁抚顺11300)摘要：在水平T型分支管道中，利用压缩空气作为输送介质，平均粒径为0．9mill的小米为输送对象，进行气力输送实验。在实验基础上，利用Fluent软件就二三维水平圆柱管中气力输送过程进行了数值分析。对某一流速和压力下管道内部轴向压强、径向速度和单相浓度进行了模拟与监测，并将模拟结果与实验结果对比

2、，发现模拟结果与实验结果趋势基本相同，相对误差较小，有较好的一致性。关键词：气力输送；Fluent数值分析；压强分布；速度分布；浓度分布中图分类号：TH232；TQ022文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)10—2175—03NumericalSimulationofGas-—solidTwo--phaseFlowinHorizontalPipesXING乃，ZHANGYan，WANGXiao—ning(SchoolofPetrochemicalEngineering．LiaoningShihuaUniversity,

3、LiaoningFushun113001，China)Abstract：TheexperimentwasconductedinaT-shapedpipeline，usingcompressedairasmedium，theaveragesizeof0．9inlTlmilletparticleastransportobjects．Onthebasisoftheexperiment，3dFluentsoftwarewasusedtocarryoutnumericalanalysisonthepneum~icconveyingprocessi

4、nhorizontalcylindricaltunne1．Internalaxialpressure，radialspeedandsingle-phaseconcentrationinpipelineunderacertainvelocityandpressureweresimulatedandmonitored．Thensimulatedresultsandexperimentalresultswerecompared．Theresultsshowthatthesimulationresultsareingeneralaccordwi

5、ththeexperimentalresults，andtherelativeerrorisless．Keywords：Pneumaticconveying；Fluentnumericalanalysis；Pressuredistribution；Velocitydistribution；Concentrationdistribution气力输送是指在收集了具有一定压力和速度的料仓，收料仓，压差计，主管路以及A，B分支管路，空气或其他气体的情况下，利用此气体对干燥的散流量控制阀。实验装置中，分支管路部分为从T型状固体颗粒或粉料在管道内输

6、送的技术。管道内粉分支接头出口处，到收料仓，底部，总长度为3m，料移动所需要的能量由输送管两端的压差来提供。分支管路的材料选取直径为32mm的无缝钢管和管道气力输送因具有成本低、效率高、污染少、操等径的透明有机胶管。两个分支管路上均装有球阀，作危险小、管网布置灵活等优点，已成为普遍适可以利用球阀对两只分支管路进行开度的调节。用的固相物料输送方法，并在化工、冶金、矿上开采等行业中发挥着不可替代的作用。本文利用Fluent软件对实验和理论分析气固两相流进行了可视化结果的补充。通过这种数值模拟，可以得到极其复杂流场内各个位置上的基本物理量口(

7、如速度、压力、浓度等)的分布。为更全面的分析管道气力输送提供了依据。1实验概况图1水平T型分支管道实验图Fig．1TheexperimentfigureoflevelTbranchpipe1．1实验设备图l为实验装置的简图，图中输送系统由以下1．2实验过程几部分组成：供气系统、发料与收料系统、输送管采用密度为920kg／m的小米作为试验物料，干路系统以及数据测量与采集系统。主要装置有：空燥洁净的空气作为输送动力。所使用物料颗粒的平气压缩机，转子流量计，精密压力计，过滤器，发均直径为0．9mm，颗粒在经过标准筛筛分后，再称出收稿日期：20

8、14-04—20佳通考讯傅作介者：婷(1988一)，女，吉寸穹原人，硕士，研究方向：化学工程领域。E-mail：xingtingok@l26．com。：王晓宁(i972一)，男，副教授。化工2014年10月