新型噴射器內氣固兩相流動數值模擬及實驗研究*

趙海霞 張 宇 魏 昆 于夢恬

（青島科技大學機電工程學院 青島 266061）

1 引言

氣固噴射器在工業(yè)上的應用十分廣泛。氣固噴射器輸送裝置的原理是借助正壓氣流在管道內高速流動產生低壓吸力，從而對噴射器上方的物料進行抽吸作用，并使之在正壓氣力輸送系統中輸送物料［1］。氣固噴射器管道布置靈活，輸送物料不易被污染，有著傳統輸送裝置不可比擬的優(yōu)點。國內外諸多學者都對其輸送過程有過研究，Kai［2］對氣固混合物在文丘里管內的流動特性進行了研究。El-Askary等人模擬了不同尺寸的固體顆粒對湍流氣流通過突擴管的影響［3］。Wenming等模擬了兩種不規(guī)則顆粒在文丘里噴射器內的輸送過程并分析了顆粒間的碰撞特性［4］。在此基礎上，又通過實驗和CFD-DEM耦合的數值方法分別研究了單雙文丘里效應的粉末噴射器的輸送性能以及噴嘴位置對輸送性能的影響［5］。國內的黃思［6］研究了噴射器結構參數對噴射器內部的流場與其性能的影響，趙凱偉［7］研究了氣固兩相流經文丘里管時壓降和質量固氣比之間的關系。

在驗證前人實驗的基礎上，對一種特定氣固噴射器進行模擬研究，分析在進口條件改變下對純氣相和氣固兩相噴射器性能的影響，并研究氣固噴射器內顆粒分布情況和運動特性，將結果與實驗進行比對并驗證其準確性，這對氣固噴射器的結構設計具有一定的指導意義。

2 物理模型和計算條件設置

2.1 模型的建立

氣固噴射器結構如圖1所示，沿噴射器中心軸并且沿流動方向為X方向。……