通過傾斜旋轉溜槽的單分散顆粒流的實驗性研究

在鼓風爐中,焦炭,燒結礦和球團礦之類的顆粒,從漏斗中進入,通過旋轉溜槽分布在料面。這些顆粒流由于密度和大小的不同,在傳輸中偶然會受到粒度偏析的影響。為了深入觀察這些效應,我們開展了一項實驗,專門來研究此類顆粒流的旋轉效應。

    第一步,我們首先研究3毫米的單分散球形玻璃顆粒,讓它以恒定的質量比率流經一個旋轉的光滑矩形溜槽,溜槽以固定角度傾斜。將實驗持續足夠長的時間,以便觀察到穩定的流(除了流向加速)。使用粒子圖像速度測量(PIV)、電子超聲波高度傳感器,以及動態秤來分別測量粒子流的表面速度,以及粒子床的高度和溜槽里的物質流速。我們還研究了旋轉速度以及溜槽傾斜角度的影響。我們發現了科里奧利力有趣的作用,它推送顆粒流到達溜槽的側邊,試圖消除流的加速度以及加速流的離心力。速度組件顯示了和溜槽里翼展方向和流向位置復雜的依賴關系。溜槽床的高度也受到這些系統旋轉的影響。這些測量方法提供了一系列用以驗證粒子流計算機模擬的方法,同時也指出了物理實驗的某些重要制約。我們提供了三維離散顆粒模擬,它表明,床的高度以及表面顆粒速度在溜槽傾斜30°時,可以進行定量預測,與溜槽是否旋轉無關。

關鍵詞:干顆粒流,旋轉溜槽,科里奧利力,粒子圖像速度測量學,離散粒子模擬

鏈接:https://pan.baidu.com/s/1yZKm4lyDFnkXZG_ExrFn8g

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