炭黑在水平管道中气力输送的数值模拟与分析

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炭黑密相气力输送节能分析

炭黑密相气力输送节能分析

上 , 用一套输 送 系统输 送不 同炭黑 , 采 同时采用一
套 输送 系统输 送不 同距 离 的 目标 罐 ( 为多 台密炼 机 供料 ) 。不 同种类 炭黑 的堆积 密度 、 粘度 和粒度 分 布等 物理性 质 均不 同 , 送 距 离不 同则 输 送过 输
图 2 炭 黑 密 相输 送 的供 气 系统 结 构
第 1 1期
李 勇 等 . 黑 密 相 气 力 输 送 节 能 分 析 炭
63 8
炭 黑密 相 气 力输 送 节 能 分 析
李 勇 , 冬 梅 焦
[ 山东 省 高分 子 材 料 先 进 制 造 技 术 重 点 实 验 室 ( 岛 科 技 大 学 ) 山东 青 岛 2 6 6 ] 青 , 6 0 1
授, 士, 硕 主要 从 事 气 力 输 送 与 橡 胶 机 械 相 关 技 术 开 发 与 研 究 。
当输送所 需 压力 为 0 2 a 表压 ) , . 5MP ( 时 减压
阀入 口压 力应 至 少为 0 5 a 表 压 ) 当输 送所 . 6MP ( ;
64 8




21 0 0年 第 5 7卷
轮胎 的某 轮胎 厂 , 同橡 胶 机 械 设 备 对压 缩 空 气 不 的消耗 量 比例 如 图 1所 示 , 中 炭黑 密 相 气 力 输 其
送 系统 的耗 气 量 占总耗 气 量 的 3 . 。 因此 , 12 炭 黑 输送 系 统 的节能 改造 和设 计对 整个 轮胎 厂 的节
能具 有 非 常重要 的意义 。
VAL管进行 稳 流后 用于 输送 ( 体压 力值 根 据输 具 送管 道 压力 损失 确定 ) 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ当减 压 阀 背 压 和 入 口 绝 对 压 力 之 比 小 于 0 5 8时 , .2 减压 阀处 于 临界 工作 状 况 , 相 同 的入 在 口压 力 下 , 过减 压 阀 的流量 达到 最大 口 。 通 ]

炭黑在气力输送系统中的压力损失试验研究

炭黑在气力输送系统中的压力损失试验研究

由于 炭黑 在 垂 直 管 内 向上运 动 时 , 重力 与 运 其 动 方 向相 反 , 而在 水平 管 内运动 时 , 重力 与运 动方 其 向是垂 直 的。 因此 炭黑 在垂 直 管 中的运动情 况 比在 水 平管 中简单 。
△pb =△

送 速度 的增加 而减 小 , 到最 低 点 后 随输 送 速 度 的 达 增 加而 增 加 。从 炭 黑 运 动 现 象 分 析 , : 即 当 <
, J
— —

水平 管两测 压 点之 间 的间距 , i n;
p—— 输 送 气体 的密度 ,g i ; k/n
— —

气 体的表 观流 速 , / ; ms
d — 管道 内径 , — i n; ,—— 固气 混合 比 ,g k ; n k/ g
— —
炭 黑 在 水 平 管 中 的 局 部 压 力 损 失 系
△ = £ :(d p /2)
炭 黑流 动产 生 的局部 压力损 失
() 2
() 3
A = K。 / 2 ) p m 。 :(d P
△ —— 纯 空气 流动 的压力 损 失 ,P ; p k a △ p —— 炭黑 流 动产 生 的压力损 失 ,P : ka
式 中 :p —— 炭 黑在 水平管 道 中 的压力损 失 ,P ; △ ka
炭 黑 在 气 力 输 送 系 统 中 的压 力 损 失 试 验 研 究
李志华
( 岛科技 大学 机 电工 程 , 青 学院 山东 青 岛

264 ) 6 0 2
要: 炭黑在 气力输送过程 中的输送参数的确定 大多以经验为主 , 易造成输送效 率的降低 以及 极
对 炭 黑在 输 送 管道 中进 行 气 力输 送试 验 , 析 了其 在 水 平 管 、 直 管 和 弯 管 中的 输 分 垂

水平管加压密相煤粉气力输送数值模拟_图文(精)

水平管加压密相煤粉气力输送数值模拟_图文(精)

万方数据万方数据万方数据・2604・化工学报第59卷送管道,在发料罐出口引人补充风调节输送管道内的固气比,充压风用来维持发料罐内的压力。

受料罐中的含粉气流经布袋除尘器分离掉煤粉后放空。

受料罐压力由电动调节阀调节。

在输送管的水平试验段进出口处设有差压变送器,测量水平输送管的压差。

在一个高压料罐上安装电子秤,测量煤粉质量流率。

试验装置上压力、流量、差压和煤粉质量的测量数据均采用计算机数据采集系统采集。

输送管内径为10mm,输送距离53m,试验煤粉平均粒径d。

=37p.m,密度B=1350kg・m一。

图2高压超浓相气力输送试验台系统Fig.2Schematic diagram of dense phasepneumaU‘c conveying system of pulverized coal1--electro valve;2一weigh cells;3--hoppers,4--pressurizing gas;5--fluidizing gasI6--supplemental gasI7--headerI8--nitrogen cylinder;9mA/D converter;lO--computer2.2计算结果分析图3是表观气速仉为8.7m・s-1时,预测不同位置管道横截面上的颗粒浓度分布。

从图中可以清楚地看出沿管道流动方向,颗粒的堆积层厚度逐渐增加,管道上部稀相悬浮空间逐渐变大。

这是由于重力沉降导致颗粒沿管道流动方向逐渐沉降,与实际观察到的情况相一致。

沉积层中颗粒的浓度呈现下高上低的趋势。

这可以理解为由于上层颗粒的重力,使得底部的颗粒被压紧,导致沉积层中颗粒的浓度逐渐变大。

这说明沉积层中颗粒的浓度是变化的,不是均匀一致的。

图4是煤粉质量流率为0.177kg・s~,表观气速分别为4.8、8.15、9.5m・s叫时预测的同一横截面上颗粒浓度分布。

对颗粒堆积层厚度考察发图3不同截面处颗粒浓度分布Fig.3Particle phase volume fraction contoursat different cross section现,表观气速越大,颗粒在管道底部的沉积厚度越薄,与实际情况非常吻合。

炭黑浓相气力输送研究

炭黑浓相气力输送研究
维普资讯
第 9期
李 志 华 等 . 黑 浓 相 气 力 输送 研 究 炭
炭 黑浓 相气 力输 送研 究
李 志华 , 金秋 华 , 宫莉莉
( 岛科 技 大 学 机 电工 程 学 院 , 青 山东 青 岛 266) 6 0 1
摘要 : 分别 采 用 输 送 管道 长度 1 0和 6 I 炭 黑 N2 4 N 2 0 0I 对 T 3 。 3 6和 N3 5进 行 浓 相气 力 输 送 的 试 验 。试 验 结 果 表 7
中图 分 类号 : TQ3 0 4 3 . 3 文 献标 识 码 : B 文章 编 号 : 0 08 0 2 0 ) 90 5 —3 1 0 9 X( 0 8 0 — 5 10
气力输 送装 置 因其 能 灵 活地 配 置输 送 管 道 、
密 闭地实 现远距 离 输送 、 送 物 料范 围广 和便 于 输 维 护等 优点 被 广泛 应 用于 冶金 、 电力 、 化工 、 材 建 和 轻工等 行业 。 气力输 送系统 按输 送压力可 分为 负压气 力 输送 系统 ( 一般为 稀相输送 ) 和正压气力 输送 系统 ( 稀相输 送和浓 相输送 ) 有 两种形 式 。现有 的气力 输送 装置 多为稀 相 高速 悬 浮输 送 , 类输 送 形 式 这 存 在输送效 率低 、 道磨 损 严 重 以及 物料 易 破 裂 管 等 缺点 , 应用受 到 限制 。近 年来 , 种低速 浓相 其 各 输 送装置 不断得 到 开发 和 应用 , 这类 输 送装 置 由
气 体流 量达 到一 定 值后 , 炭黑 质 量 流 量 基本 趋 于
在流 态化气 的作 用 下进 行 流 态 化 , 后 打开 仓 泵 然 底部 出 口的气动 蝶 阀 , 黑在 压 力 的 作 用下 从 流 炭

水平管道负压气力输送CFD-DEM数值模拟

水平管道负压气力输送CFD-DEM数值模拟


∂ε
ε
=
( αε μe
) + ( C ε1 G k - C ε2 ρ g ε)
∂x j
∂x j
k
dt
力视为 F f 。
2 理论介绍


( ρ ε) +
( ρ εu )
∂t g
∂x i g i
dω p
(4)
(5)
根据式(2) 和式(6) ,连续相与离散相之间通过
动量交换实现耦合:

- v
F f = K gs( v
离散颗粒相的受力分析和运动轨迹计算。 计算过程充分考虑颗粒体积分数对流体的影响。 通过对比不同直径的
水平管道在相同空气流量和物料流量下的颗粒流动形态和压力损失,发现颗粒在不同直径管道内表现出不同的流
动形态。 压力损失在管道直径为 320 mm 时最小,此时的管道直径正好为保持管底流动形态的最大管道直径。
1 引言
粒顺利输送。 然而在水平管道气力输送过程中,气
流方向与重力方向垂直,物料易在管底沉积。 因此
气力卸船 机 作 为 负 压 气 力 输 送 设 备, 因 其 具
要求水平管道具有比垂直管道更高的气流速度。 而
有输送系 统 封 闭、扬 尘 污 染 小、清 仓 彻 底、 构 造 简
且在同一管道输送系统中,物料往往更容易在水平
体对颗粒 的 作 用 力,包 括 曳 力、上 浮 力、 巴 塞 特 升
力、萨夫曼升力、马格纳斯升力等。 当颗粒密度与
流体密度相差较大时,曳力起主要作用,因此将曳
2. 3 连续相与离散相相互作用
基于 CFD-DEM 耦合方法,连续相采用 RNGk-ε
湍流模型,颗 粒 相 采 用 基 于 牛 顿 运 动 定 律 的 离 散

炭黑密相气力输送CAD系统研究的开题报告

炭黑密相气力输送CAD系统研究的开题报告

炭黑密相气力输送CAD系统研究的开题报告第一章绪论1.1 研究背景和意义炭黑密相气力输送是一种常见的工业领域中的气力输送方式,随着其在工业领域中的应用越来越广泛,其输送管道的设计和优化就变得越来越重要。

针对炭黑密相气力输送管道的设计和优化,需要进行流体力学的分析和计算。

而传统的手工计算和试错方法已经无法满足精度和效率的要求。

因此,采用CAD软件进行炭黑密相气力输送管道的模拟和分析,可以大大提高工作效率和准确性,降低生产成本,具有重要的意义。

1.2 国内外研究现状国内外在气力输送的领域,已经进行了广泛的研究,得出了一系列有用的结论和方法。

然而,针对炭黑密相气力输送的CAD系统研究还处于起步阶段。

国内方面,目前有很多学者和研究机构在气力输送的领域进行研究,如中国科学院过程工程研究所、清华大学等。

但是,这些研究都没有重点研究炭黑密相气力输送的CAD系统。

国外方面,炭黑密相气力输送的研究也比较有限。

在欧美、日本等发达国家,气力输送的研究相对较多,但是大部分研究都是针对气力输送的基础研究,炭黑密相气力输送的CAD系统研究还处于起步阶段。

1.3 研究目的和内容本文拟通过研究炭黑密相气力输送CAD系统,开发出一款能够满足炭黑密相气力输送设计和优化需求的CAD系统软件。

具体研究内容如下:1)分析炭黑密相气力输送系统的特点和流动规律,建立相应的数学模型和计算方法。

2)针对不同工况下的炭黑密相气力输送,开发出合适的软件功能和算法,提高软件的计算能力和稳定性。

3)设计软件的图形界面和交互功能,使得用户能够方便地进行输送管道的设计和优化。

第二章研究内容与方法2.1 基本理论炭黑密相气力输送是一种固液两相间的流动,需要建立反映固液两相间相互作用的模型。

本文采用的模型为两相流模型,涵盖了炭黑粉体、气体和输送管道三个主要组成部分。

2.2 研究方法本论文采用文献研究和实验方法相结合的方式,通过收集已有的文献和经验,建立炭黑密相气力输送的基本模型,并进行实验验证,将结果应用于软件开发中。

常见物料炭黑白炭黑气力输送系统设计

常见物料炭黑白炭黑气力输送系统设计

常见物料炭黑白炭黑气力输送系统设计我公司常见物料炭黑、白炭黑气力输送是利用气流能量,在密闭管道内沿气流方向输送粉、粒状物料,是流态化技术的一种具体应用。

可输送常见物料炭黑、白炭黑、石墨、PVA、SBS、电池负极碳素材料、ABS等物料。

一、常见物料炭黑、白炭黑气力输送系统常见类型根据常见物料炭黑、白炭黑料在输送管道中的密集程度不同,将常见物料炭黑、白炭黑气力输送分为:稀相悬浮分散流:输送管道内风速高,物料呈分散、飞翔状态移动的流动方式,属于低浓度输送形态。

稀相悬浮官底流:输送管内风速较低,接近于悬浮极限风速。

物料集中在官底部位的悬浮官底流(或称低速悬浮流)。

密相沙丘流:物料在官底像沙丘是的呈集团滑动的流动方式,属于高浓度输送形态的一种。

其特点是输送微分是,利用流态化原理,最适宜输送易含空气的微粉,物料的破损及管道磨损情况明显好于悬浮流。

密相栓流:物料集团呈栓的流动方式,是高浓度输送形态的一种。

采用这种形态的输送系统,其气体消耗量小,输送效率高,并且不易产生破碎和管道磨损的情况,而且,输送树脂粒料时,几乎不会产生拉丝的情况。

二、常见物料炭黑、白炭黑气力输送系统具有以下特点:常见物料炭黑、白炭黑气流输送是圈封闭性管道输送系统。

布置灵活无二次污染高效节能便于物料输送和回收,无泄漏输送气力输送系统已强大的优势,将取代各种机械输送计算机控制,自动化程度高三、常见物料炭黑、白炭黑气力输送系统设计参数常见物料炭黑、白炭黑气体输送系统设计时,要了解物料本身温度、粒径、堆积密度、静止角、含水率等;现场工艺要求,输送量、输送距离、弯头个数等。

四、常见物料炭黑、白炭黑气力输送系统设计要求常见物料炭黑、白炭黑风送系统要尽量避免输送管道弯曲,减少阻力,防止系统回路,降低能耗及物料损耗。

根据常见物料炭黑、白炭黑物料的性质及用途,我们基本可以判断在设计输送方案时,应采用不锈钢材质设备。

以上是对常见物料炭黑、白炭黑空气流输送的介绍,希望可以帮到您!。

炭黑的物理模型和数值模拟研究

炭黑的物理模型和数值模拟研究

炭黑的物理模型和数值模拟研究炭黑是一种经过热解碳化或热氮化处理后形成的粉末状碳质材料。

它具有良好的导电性、光学性能和化学稳定性,因此被广泛应用于电子、光电和能源等领域。

炭黑的物理模型和数值模拟研究是对其性质和应用的深入探索,有助于优化生产工艺和提高炭黑的应用效率。

一、炭黑的物理模型炭黑的物理模型研究主要集中在其微观结构和宏观性能之间的关系上。

根据其微观结构的不同,炭黑可以分为不规则炭黑、球形炭黑和纤维状炭黑等多种形态。

不同形态的炭黑具有不同的表面形貌和孔隙结构,从而影响其导电性、热导率和光学性能等。

炭黑的物理模型研究中,常用的方法包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和表面积分析仪等。

通过这些方法,可以对炭黑的形貌、晶体结构和表面化学特性等进行表征,并建立相应的物理模型。

二、炭黑的数值模拟炭黑的数值模拟主要涉及其微观结构和宏观性能之间的相互作用。

常用的数值模拟方法包括分子动力学模拟(MD)、蒙特卡洛模拟(MC)和有限元分析(FEA)等。

MD模拟可以模拟炭黑颗粒的形态、大小和结构等,从而研究其物理性质和化学反应过程。

MC模拟可以模拟炭黑粉末的分散情况、孔隙结构和表面化学反应等,从而研究其性能与加工参数之间的关系。

FEA模拟可以模拟炭黑复合材料的宏观性能,如其强度、刚度和热膨胀系数等,从而优化材料的设计和加工工艺。

三、炭黑的应用前景炭黑由于其优良的导电性、光学性能和化学稳定性,被广泛应用于电子、光电和能源等领域。

在电子和光电领域,炭黑可作为电极材料、电磁屏蔽材料和光学增透剂等,应用范围较广。

在能源领域,炭黑可作为催化剂载体、燃料电池催化剂和电解质等,具有良好的应用前景。

总之,炭黑的物理模型和数值模拟研究是对其性质和应用的深入探索,为炭黑的优化生产工艺和提高应用效率提供了理论基础和技术支持。

未来,我们可以进一步加强对炭黑颗粒结构和性质的研究,推动炭黑在新能源、环境保护和材料科学等领域的应用。

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具有实用 、简单、可靠和保护功能。
参 考 文 献
图 8是 高频 7 k z 设 计 驱 动 电路 的 MO H 带 S管
开关波 形 ,这是 对 时 间轴 放 大 了 的波 形 ,A波 形 的下 降沿 即 MO S管 的关 断过 程 ,可 以看 出 ,关 断 的时 刻 已 经很 完 全 ,在 高 频 情 况 下 ,仍 然 具 有 良
气力输送是指借助具有一定压力 和速度 的空
气或其他气体在管道 内输送 干燥 的散 状 固体 颗粒

或 粉料 的方 法 ,正 日益 受 到 各 相 关 行 业 的 关 注 , 应 用前 景 广 泛 。输 送 过 程 应 体 现 充 分 利 用 资 源 、
《 起重运输机械》 2 1 ( ) 0 2 1
t e if e c f o v yn a p e n o v y n a a i n t es e d a d c n e t t n o e s l h s ,a d t e mi — h n l n eo n e i gg ss e d a d c n e i g c p ct o p e n o c nr i ft o i p a e n h n u c y h ao h d i m r su e ls n h s e o o c s e d u d rd f r n o v yn a a i . mu p e s r o s a d t emo t c n mi p e n e i e e tc n e i g c p c t y
Ab t a t sr c :T i p p r sa l h sa mah ma ia d lo a — s l h s a e t b i e t e t l e s c mo e fg s - o i t — h s o f a b n b a k p e mai o — d wo— p a ef w o r o l c n u t c n l c c
收稿 日期 :2 1 — 4— 8 0 1 0 0
炭 黑 在 水 平 管道 中 气 力输 送 的数 值 模 拟 与分 析
李 志华 刘 凯 李 州 夏 鹏
1青岛科技 大学机电工程学院 青岛 2 66 2赛轮股份有限公 司 青岛 260 601 650
摘 要 :建立了炭黑气力输送水平 管道 气 固两相 流的数学模 型 ,采用计算 流体 动力学方法 ,对 炭黑在不 同
好 的开关 特性 。
[ ]余岳辉 ,梁琳 .脉 冲功 率器件 及其 应 用 [ .北 京 : 1 M]
机 械 工业 出 版社 ,2 1. 00
[ ]刘全忠 .电子 技术 电工 学 Ⅱ[ .北京 :高等教育 出 2 M]
版 社 ,2 0 . 04
[ ]张燕宾 .电动机变频 调速 图解 [ .北 京 :中国电力 3 M]
v yn n h r o t l ie ie,c n u t h i lt n n e i e e t o k n o d t n s g c mp tt n ud d n m— e ig i o z n a p l i p n o d cs te smu ai su d rd f rn r i g c n i o su i o u ai a f i y a o f w i n ol l
4 结 论
该电路采用 光耦和功率放 大器 电路 ,巧 妙地 设计了光耦输入端的信号控制电路 ,使得 M S管 O 在 高频信 号下 仍然具 有 良好 开 关特 性 。根 据 Mut l. i
s i m软件 仿真结 果 和实 际运 用 的效 果 来看 ,该ห้องสมุดไป่ตู้电路
图 7 直接驱动源极 的 MO S管开关过程波形
Ke wo d y r s:p e mai o v yn n u t c n e ig;g ss l w ・ h s o c a - oi t o- a e f w;n me c i l o - d p l u ra s i l mumin;p e s r o s r s u e ls
4 一 6
节 能 降耗 以及 减 少环 境 污 染 的宗 旨。
式 ( )一( ) 中, 1 4
和 O 分别为气相 和固 t 。
、I Z 、“ 分别
随着计算机技术 的发展 ,利用计 算机通过 数 值 模 拟 的方 法 来 分析 炭 黑 气 力 输 送 的过 程 成 为 可 能 。本文尝试使用 F et l n 软件 对炭黑 的水平气 u 力输送进行数值模 拟 ,以期得到各种参数之 间的 影 响关 系 。气 力 输 送 的 数 值 模 拟 方 法 主 要 有 L— a
出版 社 ,2 0 . 05
[]周慧潮 . 4 常用 电子元 器件及典 型应用 [ .北京 :电 M]
子工 业 出版 社 ,2 0 . 05
作 地

者 :王爱荣 址 :天津市河东区军 事交通学 院研究生三 队
编 :3 0 6 011
图 8 带驱动 电路 的 M S管开关过程波形 O
工况条件下 的水平管道 中的气力输送进行 了模拟 。通 过模拟与分 析 ,得到 了固相 的速度 和浓度 分布 、输送气 速
对 固相速度和 固相浓度的影响 、输送量对固相速 度和固相浓度 的影 响、各种输送量下 的压降和最佳经济速度 。 关键词 :气力输送 ;气固两相流 ;数值模拟 ;压力损失 中图分类号 :T 2 2 H 3 文献标识码 :A 文章编号 :10 — 7 5 (0 2 1 0 4 0 0 1 0 8 2 1 )0 — 0 6— 5
is meh d,a d t u b mn h p e n o c n r t n d s b t n o e s l h s r m h i lt n a d a ay i , c t o n h so t s t e s e d a d c n e t i it u i ft o i p a e f ao i r o h d o t e smu ai n n ss o l
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