編號：SBJS00866
篇名：大尺寸固體顆粒提升過程中管道內(nèi)的固液兩相流動特征
作者：宋龍波 滕爽 曹騫 康燦 丁可金 李長江
關(guān)鍵詞： 固液兩相流動 固體顆粒 垂直管道 顆粒體積比 形狀系數(shù)
機構(gòu)： 國家泵類產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心（山東） 江蘇大學(xué)能源與動力工程學(xué)院 中國船舶第七○四研究所
摘要： 為了研究不同性質(zhì)的大顆粒固液兩相流對深海采礦輸送系統(tǒng)的影響,應(yīng)用商用計算流體力學(xué)軟件STAR-CCM+中的離散單元法(DEM),對垂直管道內(nèi)不同工況時的流動特征進行了數(shù)值分析.研究結(jié)果表明:在輸送含有不同粒徑顆粒的固液兩相流時,顆粒的平均速度隨著顆粒直徑的增大而下降;隨著中間尺寸顆粒(dp=15.0 mm)體積比的增大,顆粒的平均速度降低,大顆粒的滑移速度降低,小顆粒的滑移速度升高;大顆粒趨向液體速度較低的區(qū)域聚集,而小顆粒趨向液體速度較高的區(qū)域聚集.在輸送含有不同形狀顆粒的固液兩相流時,當(dāng)顆粒的形狀系數(shù)減小時,顆粒的平均速度先降低后增大,顆粒的滑移速度先增加后下降;相比于球形顆粒,形狀系數(shù)較小的顆粒受到的壁面效應(yīng)更加嚴重,更容易在壁面附近發(fā)生速度驟降;球形顆粒(顆粒的形狀系數(shù)為1.0)的平均速度最高,平均滑移速度最低,顆粒速度沿管道徑向的分布最為均勻.
