散裝物料的氣力輸送在許多行業(yè)已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的技術(shù)：從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、石油化工到發(fā)電行業(yè)。顆粒分離已經(jīng)在其許多固體處理流程中得到應(yīng)用。但是，關(guān)于隔離和混合氣力輸送管道的研究卻很少，特別是密相氣力輸送的研究。由于密相流的某些特性，流通塞中的分離很難監(jiān)測(cè)到的。在后續(xù)的一系列設(shè)計(jì)和建造中，通過(guò)從氣力輸送管道的一個(gè)采樣設(shè)備上提取樣品。在一定范圍內(nèi)，進(jìn)行數(shù)個(gè)氣-固兩相流實(shí)驗(yàn)，采用3mm尼龍顆粒和3mm玻璃球作為分離的混合物。用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與相應(yīng)軟件相結(jié)合，分析和描述管道內(nèi)固體塞的分離和混合。本次調(diào)查主要針對(duì)在流通塞上建立一個(gè)分離指數(shù)來(lái)進(jìn)行初步研究。在水平管道密相氣力輸送中，為尼龍-玻璃微?；旌衔锏娜麪盍鹘⒁粋€(gè)氣-固兩相二維數(shù)學(xué)模型。
該供料系統(tǒng)輸送中分離混合對(duì)策模型是基于離散單元法（DEM）得到的。這個(gè)模型被用來(lái)模擬在均勻流動(dòng)和需要考慮氣體、顆粒和管壁之間的相互作用的兩種粒子運(yùn)動(dòng)。 對(duì)于氣相，采用Patankar交錯(cuò)網(wǎng)格系統(tǒng)方案，整合Navier - Stokes方程和壓力方程中的半隱式方法（SIMPLE）。同時(shí)對(duì)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，整合牛頓的單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)方程，其中的粒子碰撞的排斥力和阻尼力、重力和拉力都要考慮在內(nèi)。對(duì)于顆粒接觸，運(yùn)用一個(gè)簡(jiǎn)單的非線性彈簧和減震器來(lái)建立正常和切向分量模型。該模型采用粒徑為3mm顆粒和玻璃珠進(jìn)行混合，作為具有尼龍和玻璃相應(yīng)性能的虛擬材料。從模型的結(jié)果中討論和實(shí)驗(yàn)成果相比較，并證明其一致性。為進(jìn)一步在關(guān)鍵領(lǐng)域的建模和實(shí)驗(yàn)工作中給出了實(shí)質(zhì)性建議。 關(guān)鍵詞：離散單元法，隔離，密相 1 前言 顆粒分離現(xiàn)象在許多固體處理過(guò)程中已經(jīng)開(kāi)始被研究了。許多研究人員專(zhuān)注于堆形成，料倉(cāng)的填充和排料的“混合”操作。然而，很少有發(fā)表的研究是關(guān)于分離和混合氣力輸送管道的，特別是可能發(fā)生分離現(xiàn)象的密相氣力輸送材料的。例如在運(yùn)輸系統(tǒng)中，煤的分離可能會(huì)導(dǎo)致的鍋爐效率損失，增加未燃燒的原料量，增加了顆粒排放量和增加硫、氮氧化物排放量。通常認(rèn)為運(yùn)輸管道的長(zhǎng)度和幾何形狀不具有顯著的效果，其程度上接近于輸送管道之間進(jìn)料和排放點(diǎn)不同的混合粉末質(zhì)量的效果。假定在密相輸送系統(tǒng)中，由于這些微粒緊密排列，它們會(huì)有很少的自由度，被彼此的相鄰的微粒限制，因此從粗組分中分離出來(lái)的細(xì)微粒的傾向*小。
事實(shí)上，在供料系統(tǒng)輸送中分離混合對(duì)策密相氣力輸送管道的微粒運(yùn)動(dòng)，可以分為兩個(gè)過(guò)程：進(jìn)給和輸送。當(dāng)微粒首先被送入的輸送管道，在管道的底部形成一個(gè)堆。通常情況下，將這些微粒由夾帶空氣輸送，直到堆生長(zhǎng)可以填充管道的上整個(gè)橫截面。當(dāng)有足夠的顆粒被引入到管道中時(shí)，在管道中行進(jìn)的顆?？梢孕纬梢粋€(gè)塞。這個(gè)可以視為在一個(gè)密相流化床。根據(jù)作者從實(shí)驗(yàn)觀察中得到的經(jīng)驗(yàn)，在堆的形成和顆粒流化過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)了大量的顆?；旌衔?。所以在密相氣力輸送中，如果運(yùn)輸?shù)牡幕旌衔锸怯蓛蓚€(gè)或更多不同大小，密度，形狀或其它物理性質(zhì)的物質(zhì)組成，這種分離現(xiàn)象可能會(huì)發(fā)生在管道中的[7]。
供料系統(tǒng)輸送中分離混合對(duì)策選擇有分離特性和易于觀察的鹽和黑塑料珠二元混合物。該鹽的平均顆粒大小367μm、珠的直徑為約5mm。在臥式玻璃管道中觀察材料沿密相行駛，這表明在垂直方向上材料明顯分離。形成兩層，黑塑料珠在上鹽在下
在玻璃管道內(nèi)的分離
在水平或主要輸送方向上有很少或著沒(méi)有分離。 、
注意到在安放物料的管道橫截面區(qū)域可用于氣體流動(dòng)，從而增加了此區(qū)域氣體流速。這些鹽在大部分主要產(chǎn)品之前要進(jìn)行選擇并運(yùn)送。只有在當(dāng)空氣速度下降到接近的平均值時(shí)候，才能從懸浮液中分離開(kāi)，并且能夠在管道的底部形成分層。
由在密相流的表征難度，在流動(dòng)塞中關(guān)于分離的詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道較少。
供料系統(tǒng)輸送中分離混合對(duì)策用一個(gè)由玻璃管道構(gòu)成的小裝置運(yùn)行測(cè)試，為便于觀察的塞的運(yùn)動(dòng)并拍照。然而，這項(xiàng)研究并沒(méi)有用包括從塞中提取實(shí)物樣品和分析分離程度。
在供料系統(tǒng)輸送中分離混合對(duì)策中，在“捕捉一個(gè)塞”后設(shè)計(jì)和建造采樣裝置，從而能夠從氣力輸送管道里提取樣本。在一定范圍內(nèi)，氣-固流動(dòng)條件下進(jìn)行數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)，并且采用粒徑3mm尼龍顆粒和粒徑3mm 玻璃球作為分離的混合物，因?yàn)樗鼈冇胁煌拿芏?。?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與視頻素材相結(jié)合進(jìn)行分析，來(lái)描述在管道當(dāng)中固體堵塞的分離和混合現(xiàn)象。數(shù)值模擬為預(yù)測(cè)流通塞中的分離現(xiàn)象提供了有用的工具，離散元素法（DEM），有時(shí)也被稱(chēng)為離散單元法，正在被廣泛地使用來(lái)模擬顆粒流。庫(kù)德?tīng)柡褪┨乩瓚?yīng)用程序的方法對(duì)顆粒系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)拓性研究
供料系統(tǒng)輸送中分離混合對(duì)策粒子運(yùn)動(dòng)方程式
單個(gè)顆粒在氣力輸送系統(tǒng)中有兩種類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)形式，平移和旋轉(zhuǎn)。這種顆粒運(yùn)動(dòng)受到的重力，顆粒之間和顆粒和管壁的接觸力的影響，還有流體阻力的影響。
