颗粒物质的输送是工业生产中的重要环节之一,管道输运是颗粒物质的主要输运方式。颗粒在管道输送过程中,由于与输运管道壁面以及其他颗粒发生碰撞、摩擦,使得颗粒带上一定程度的电荷,颗粒在运动过程中受到静电力的作用,从而影响颗粒速度及运动轨迹,可能会影响管道输运效率。尽管人们已经注意到了管道颗粒流中的静电现象,而且已经发明了通过管道静电变化监测管道中颗粒流动速率的技术,但是考虑管道颗粒流静电产生、累积乃至对管道流影响的研究甚少。本论文围绕垂直管道中颗粒碰撞带电产生、累计以及对管道颗粒流流量的影响展开了研究。主要研究内容与研究结果如下:首先,本论文采用离散元软件EDEM模拟颗粒在管道中的运动,结合颗粒碰撞带电模型,通过计算两球、球-板单次碰撞带电量,并与已有实验结果对比发现EDEM可以用来模拟垂直管道中颗粒带电且数值结果与实验结果接近。模拟结果表明颗粒粒径越大、碰撞速度越大,球或板带电量越大。特别地,两球碰撞过程中当两球粒径比在0.6时,球的带电量达到最大。验证了植入EDEM内程序代码的可靠性。然后,基于上述碰撞带电量模型以及EDEM软件,模拟了垂直管道颗粒流,研究了颗粒在输运过程中的电量累积,同时计算了不同因素下管道截面流量。计算结果表明,管径越小、管长越长、颗粒粒径分布范围越大、加载速率越大、颗粒与管道壁面材料属性不同时,颗粒带电量越大且带电对流量的影响越显著。特别地当管径较小、管长较长时带电对流量的影响最大将达到25%,且随着管径变大、管长变短带电的影响逐渐减弱。当管径大于16mm、管长小于80mm时,带电的影响小于7%。最后,通过开展不同管径、管长、颗粒粒径分布下沙粒带电量与漏斗流量测量实验,并与数值计算结果对比发现,管长、管径、颗粒粒径分布对管道流的影响规律与数值结果一致但数值模拟结果大于实验结果。考虑颗粒带电与实验结果更接近但与实验结果最大相差14%,而不考虑带电与实验结果最大相差39%。