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随着加压燃烧和气化技术在工业应用中的快速发展,增压气力输送技术的应用将更为广泛。气固喷射器作为气力输送系统中的关键设备,其工作特性必将受到人们更多的关注。本文从工程试验研究、实验室研究和数值模拟研究三个方面着手,对影响收缩气固喷射器输送特性的关键因素进行了较为详细的研究。利用压力、压差和流量计算机采集系统,对不同参数下气力输送时喷射器内压力、压差和气体流量进行实时动态测试。试验研究发现,气体喷嘴位置对气固喷射器的输送能力影响最大,气体喷嘴存在某一最佳位置,而这一最佳位置与背压、输送物料特性和输送风特性相关联;气固喷射器的收缩角对其输送能力、内部静压分布和输送管阻力特性均有适量影响,收缩角增大对整个输送系统均不利;在适当的输送风范围内,提高气体喷嘴出口速度比扩大气体喷嘴尺寸更为有利,但气体喷嘴出口速度过高会增加气固喷射器和输送管内的能量损耗,给输送带来不利的影响;系统背压与气固喷射器的气体喷嘴出口速度的选取有关。上述研究结论为实际工程设计和应用提供了可靠的依据。首次将固相场基于拉格朗日法和气相场基于欧拉法的数值模拟方法引入气固喷射器的数值模拟研究工作中,建立了合适的三维数理模型。模型中不仅考虑了固体颗粒与气相湍流间的相互作用,还考虑了颗粒间的碰撞。结合PIV测试技术和快速CCD摄像仪,对喷射器内的气固两相的运动规律进行了测试,测试结果与计算结果进行比较,验证了本文模型的正确性。分析了收缩角、背压和气体喷嘴出口速度对气固喷射器内静压分布的影响,以及收缩角α对气固喷射器内固体颗粒体积浓度场和颗粒平均速度的影响,解决了喷射器内固体颗粒速度试验测试手段缺乏的困境。这说明本文数值模拟可为气固喷射器的设计和改造提供理论参照。