插板閥啟閉過程中氣體介質(zhì)流動特性的模擬試驗分析
      對氣力輸送系統(tǒng)中出料閥附近三維管道中的氣固兩相流動進(jìn)行了數(shù)值模擬,，結(jié)果表明,，在閥門開關(guān)的過程中，閥門附近管道的氣流場比較復(fù)雜,，在閥門后區(qū)域有明顯的旋渦存在,，在一些開度下甚 有二渦結(jié)構(gòu)。在閥門開度較大的情況下,，粒子對管壁的碰撞較少,，隨著閥門開度的減小，粒子與閥門和管壁之間的碰撞次數(shù)增多,。不同粒徑的粒子與閥門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輸送,。在氣力輸送系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，高能的氣固兩相流會對接觸面產(chǎn)生沖蝕,，其中的固體顆粒在接觸面上形成溝痕,，引起閥門泄漏，會大大影響設(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)為對氣力輸送系統(tǒng)的閥門中氣固兩相流動進(jìn)行研究具有重要意義,。插板閥因為無論在關(guān)閉還是開啟狀態(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象，采用歐拉/拉格朗日方法對插板閥開關(guān)過程中閥門附近流道內(nèi)的氣固兩相流動進(jìn)行了數(shù)值模擬,， 了不同
閥門開度下的氣固兩相流動特性,。
2、數(shù)值計算模型
閥門開度C定義為閥門開啟時的通流截面積A除以流道總截面積A0,，即
C=A/A0
2.1,、氣相流場計算模型
圖1(a)為數(shù)值計算的幾何模型，其中陰影部分代表閥瓣占據(jù)的區(qū)域,，流動由左向右,，假設(shè)在閥門不同開度下，管道內(nèi)的流動為充分發(fā)展的穩(wěn)定的三維湍流流動,，其通用控制方程可寫為
插板閥啟閉過程中氣體介質(zhì)流動特性的模擬試驗
20um的粒子在通過閥門時,，由于閥門附近氣流場速度提高，易與閥門附近上部管壁碰撞,，且碰撞后在靠近壁面的附近運(yùn)動,，從而使20um的粒子大多在管道上半部運(yùn)動。50um的粒子通過閥門時,，由于質(zhì)量增加,，慣性變大，粒子入口位置開始明顯影響粒子的運(yùn)動軌跡。入口位置在管道上部的粒子與管壁和閥門的碰撞次數(shù)較少,，甚 不碰撞而直接通過管道,。入口位置在管道下部的粒子對閥門產(chǎn)生沖擊且與閥門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，在通過閥門后開始沿管壁作連續(xù)碰撞 出口,，軌跡成螺旋狀,，粒子對閥門后的管道各個部分的管壁都產(chǎn)生頻繁的碰撞。入口位置在管道上部的150um粒子幾乎不受閥門處氣流場變化的影響,，快速通過整段管道,，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前管道底部的低速區(qū)作用在閥門和管壁之間會發(fā)生連續(xù)碰撞,，從其沖擊閥門后較長的反彈軌跡說明,，150um粒子沖擊閥門的能量較大，粒子在通過閥門后沿管壁連續(xù)碰撞,，軌跡成螺旋狀前進(jìn),。