插板閥啟閉過(guò)程中氣體介質(zhì)流動(dòng)特性的模擬試驗(yàn)分析
      對(duì)氣力輸送系統(tǒng)中出料閥附近三維管道中的氣固兩相流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,，結(jié)果表明,，在閥門(mén)開(kāi)關(guān)的過(guò)程中,，閥門(mén)附近管道的氣流場(chǎng)比較復(fù)雜，在閥門(mén)后區(qū)域有明顯的旋渦存在,，在一些開(kāi)度下甚 有二渦結(jié)構(gòu),。在閥門(mén)開(kāi)度較大的情況下，粒子對(duì)管壁的碰撞較少,，隨著閥門(mén)開(kāi)度的減小,，粒子與閥門(mén)和管壁之間的碰撞次數(shù)增多。不同粒徑的粒子與閥門(mén)和管道的碰撞情況也不同,，粒徑為50um的粒子碰撞次數(shù) 少,，而小于50um的粒子隨著粒徑減小碰撞次數(shù)增加，大于50um的粒子隨著粒徑增加碰撞次數(shù)增加,。

      氣力輸送方法廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域,，如火電廠(chǎng)的除塵系統(tǒng)等。氣力輸送系統(tǒng)關(guān)鍵在于氣密性,、供料法和料氣的快速混合切割及形成快速移動(dòng)輸送,。在氣力輸送系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，高能的氣固兩相流會(huì)對(duì)接觸面產(chǎn)生沖蝕,，其中的固體顆粒在接觸面上形成溝痕,，引起閥門(mén)泄漏，會(huì)大大影響設(shè)備運(yùn)行的安全性,，縮短設(shè)備的使用壽命,，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.chvacuum.com/)認(rèn)為對(duì)氣力輸送系統(tǒng)的閥門(mén)中氣固兩相流動(dòng)進(jìn)行研究具有重要意義,。插板閥因?yàn)闊o(wú)論在關(guān)閉還是開(kāi)啟狀態(tài)，都有較好的密封性能,，因此在氣力輸送系統(tǒng)中作為出料閥獲得日益廣泛的關(guān)注和使用,，本文即以此作為主要的研究對(duì)象，采用歐拉/拉格朗日方法對(duì)插板閥開(kāi)關(guān)過(guò)程中閥門(mén)附近流道內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,， 了不同
閥門(mén)開(kāi)度下的氣固兩相流動(dòng)特性,。
2、數(shù)值計(jì)算模型
閥門(mén)開(kāi)度C定義為閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)的通流截面積A除以流道總截面積A0,，即
C=A/A0
2.1,、氣相流場(chǎng)計(jì)算模型
圖1(a)為數(shù)值計(jì)算的幾何模型，其中陰影部分代表閥瓣占據(jù)的區(qū)域,，流動(dòng)由左向右,，假設(shè)在閥門(mén)不同開(kāi)度下，管道內(nèi)的流動(dòng)為充分發(fā)展的穩(wěn)定的三維湍流流動(dòng),，其通用控制方程可寫(xiě)為
插板閥啟閉過(guò)程中氣體介質(zhì)流動(dòng)特性的模擬試驗(yàn)
20um的粒子在通過(guò)閥門(mén)時(shí),，由于閥門(mén)附近氣流場(chǎng)速度提高,，易與閥門(mén)附近上部管壁碰撞，且碰撞后在靠近壁面的附近運(yùn)動(dòng),，從而使20um的粒子大多在管道上半部運(yùn)動(dòng),。50um的粒子通過(guò)閥門(mén)時(shí)，由于質(zhì)量增加,，慣性變大,，粒子入口位置開(kāi)始明顯影響粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。入口位置在管道上部的粒子與管壁和閥門(mén)的碰撞次數(shù)較少,，甚 不碰撞而直接通過(guò)管道,。入口位置在管道下部的粒子對(duì)閥門(mén)產(chǎn)生沖擊且與閥門(mén)附近的管壁上部有碰撞現(xiàn)象。100um粒子的這種現(xiàn)象 明顯,。入口位置在管道下部的粒子,，在通過(guò)閥門(mén)后開(kāi)始沿管壁作連續(xù)碰撞 出口，軌跡成螺旋狀,，粒子對(duì)閥門(mén)后的管道各個(gè)部分的管壁都產(chǎn)生頻繁的碰撞,。入口位置在管道上部的150um粒子幾乎不受閥門(mén)處氣流場(chǎng)變化的影響，快速通過(guò)整段管道,，其軌跡僅因重力作用而向下偏移,。入口位置在管道中下部的150um粒子由于其較大的重力和閥門(mén)前管道底部的低速區(qū)作用在閥門(mén)和管壁之間會(huì)發(fā)生連續(xù)碰撞，從其沖擊閥門(mén)后較長(zhǎng)的反彈軌跡說(shuō)明,，150um粒子沖擊閥門(mén)的能量較大,，粒子在通過(guò)閥門(mén)后沿管壁連續(xù)碰撞，軌跡成螺旋狀前進(jìn),。