氣力輸送氣量控制與可調(diào)式LAVAL管研究.pdf

1、氣力輸送是利用壓縮空氣的能量來進(jìn)行散料連續(xù)輸送的輸送技術(shù)。在電力、化工、糧食、冶金、橡膠、建筑材料、港口卸船、醫(yī)藥、飼料等行業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛。氣力輸送的研究涉及空氣動力學(xué)、氣固兩相流學(xué)、粉體顆粒力學(xué)等多個(gè)學(xué)科分支，對工業(yè)生產(chǎn)有重要的實(shí)際意義。本文以氣力輸送機(jī)理出發(fā)，研究了供氣量對輸送過程的影響，對氣力輸送氣量控制進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了可調(diào)式LAVAL管，并進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算和模擬。 論文首先對課題的研究背景、研究意義以及研究方法和思

2、路進(jìn)行了論述；簡要總結(jié)了氣力輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)；介紹了國內(nèi)外對氣力輸送的最新研究方法及成果。 對氣力輸送研究的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了簡要陳述。簡單介紹了氣力輸送設(shè)計(jì)所需的基本氣體方程、氣固兩相流運(yùn)動狀態(tài)以及散料的基本物料特性。 以氣力輸送機(jī)理為基礎(chǔ)對氣力輸送進(jìn)行了分類，通過氣力輸送的輸送相圖研究了氣力輸送的速度對輸送狀態(tài)的影響，證明了輸送氣量對氣力輸送的重要性；對氣力輸送的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了分析，介紹了國內(nèi)外學(xué)者對氣力輸送壓力損失的

3、計(jì)算。 論述了氣力輸送氣量控制的意義，比較了國內(nèi)外在氣量控制方面的研究狀況。推導(dǎo)了非可控式旁通管補(bǔ)氣方式的排空氣量公式，并計(jì)算了在一定輸送條件下的排空氣量大小，驗(yàn)證了可控式旁通管補(bǔ)氣方式的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)。 對LAVAL管和可調(diào)式LAVAL管的扼流理論進(jìn)行了論述，從理論上進(jìn)行了流量公式的推導(dǎo)；利用Taylor級數(shù)變換等數(shù)學(xué)工具推導(dǎo)了可調(diào)式LAVAL管調(diào)節(jié)桿位移和其流量、當(dāng)量直徑、流通面積的關(guān)系，并作出關(guān)系曲線；對可調(diào)式LAVAL

4、管進(jìn)行了有限元三維建模并劃分網(wǎng)格，利用有限元分析軟件對可調(diào)式LAVAL管內(nèi)的流場和靜壓力分布進(jìn)行了模擬，并計(jì)算出其臨界比。 針對通過理論分析和計(jì)算得到的可調(diào)式拉法管的節(jié)能、較高的臨界比、流量的準(zhǔn)確性以及降低破碎率等優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)設(shè)備為密相雙管輸送，旁通管補(bǔ)氣為可控形式。通過實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了對可調(diào)式LAVAL管理論分析和計(jì)算的正確性。 最后，對本文的研究工作進(jìn)行了總結(jié)陳述，對氣力輸送今后在氣量控制尤其是可調(diào)式LAVA