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以细颗粒的料仓卸料过程为研究对象,研究了颗粒物性和料仓结构对重力卸料过程的影响,分别从颗粒间的相互作用力和气固两相间的相互作用两个角度出发,对卸料流率预测模型进行修正。采用高速摄像仪对颗粒卸料过程的动态行为进行分析,深入研究颗粒卸料的流动特征。具体内容归纳如下: 研究了颗粒物性对细颗粒重力卸料过程的影响。结果表明,除颗粒粒径外,颗粒的表面粗糙度对卸料过程存在显著影响。基于本文建立的粗糙球形颗粒间的范德华力模型,从颗粒间的相互作用力角度出发,通过关联颗粒间的范德华力与颗粒堆积空隙率的定量关系,建立了适用于特定料仓结构的卸料流率预测模型。此外,采用D0/dp和Bog两个无量纲数,提出了一个划分颗粒流动状态的新准则。 从锥形料仓和平底料仓的对比和料仓出口直管段的影响两方面进行了研究。结果表明,对于细颗粒在锥形料仓和平底料仓的卸料过程,需要同时考虑逆向压力梯度和“空环效应”的影响。从气固两相间的相互作用角度出发,修正逆向压力梯度项,分别建立了适用于锥形料仓和平底料仓的细颗粒重力卸料流率预测模型。在锥形料仓和平底料仓出口处添加直管段后,颗粒的卸料流率显著增大,流动规律趋于一致。 采用高速摄像仪研究了颗粒物性和料仓结构对颗粒流流动形态的影响。结果表明,随着颗粒粒径的增大,细颗粒在锥形料仓和平底料仓出口处的卸料形态由结拱过渡至间歇流卸料再过渡至连续流卸料。改变颗粒的表面粗糙度能够实现颗粒卸料形态的转变。料仓出口处直管段的添加能够将小粒径颗粒的不稳定的间歇卸料形态转变至稳定的连续卸料形态。