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能源是人类发展的重要因素,也是制约社会进步的重要环节。作为转换一次能源的锅炉设备,在工业生产和社会生活中的大量使用,将直接影响到生产效益、生存环境等诸多方面。目前我国的一次能源利用中煤炭的使用居多,对燃煤锅炉的研究显得十分重要。倾斜往复炉排因其结构简单,易于加工制造,使用维护方便,与链条炉排相比金属耗量小,能适应燃用劣质燃料和煤质变化等优点在锅炉设备中得到应用和重视,但是在锅炉的燃料颗粒在炉内的运动情况以及数值模拟方面没有得到应有的重视,所做的工作到目前还非常少,很有必要进行这方面的研究工作。目前在数值模拟中主要有欧拉双流体模型和欧拉-拉格朗日模型两种。欧拉双流体模型可以模拟宏观的颗粒运动,在处理颗粒时将其视为连续的假流体,计算速度效率高,但是不能够研究微观颗粒的运动,无法得到单个颗粒的运动信息。欧拉-拉格朗日模型在拉格朗日坐标下求解颗粒的运动,根据牛顿定律计算颗粒运动,预测下一时刻颗粒的位置速度等变量,在欧拉系下计算流体运动,可以满足对单颗粒的模拟计算需求。本文先介绍了往复炉排的研究背景和研究的必要性。利用离散元模型模拟了颗粒在往复炉排中的运动。在数学模型中,颗粒相采用软球模型,流体相采用计算流体力学方法。利用颗粒流程序,建立往复推动炉排二维模型,在模型中,将颗粒处理为圆盘,利用wall命令生成壁面,并确定部分壁面运动来复现运动炉排的推动作用。模拟中考虑了运动炉排的推动速度、运动周期、风速、大小颗粒的数量等因素带来的影响,统计了影响因素改变后的颗粒的浓度、运动速度、颗粒动能、颗粒拟温度、受到的作用力等参数的变化规律。在多组分的模拟中,引入混合系数来表征区域内颗粒的混合情况,为了考察不同直径的颗粒运动规律,研究了大小颗粒的速度和受力对的颗粒分布的影响。通过研究发现,在颗粒的运动过程中,受到来自运动炉排推动周期和推动速度的影响较大,风速的影响很小,在运动中颗粒间存在相邻层之间的混合,并研究了不同因素对混合带来的影响。