流化床气流磨,示意图,粉碎机数值模拟对象结构

模型模拟气流 粉碎流场，忽略进料口、二次分对流场的影响。 分级区总高度为 400 mm， 上部圆柱筒体直径 φ350 mm，分级叶轮回转直径为 φ250 mm，叶片为 直叶片，高度为 152 mm，宽度为 30 mm，厚度为 3 mm。

气流粉碎分级机分为 4 部分进行建模：Laval 喷嘴（nozzle） 、分级区（lower） 、叶轮与轴间的环 （loop） 、叶片流动区域（rator）。 GAMBIT 可生成结构化网格、 非结构化网格和 混合网格等多种类型网格， 具有良好的自适应能力， 能对网格进行细化或粗化， 生成连续或不连续网格。

根据各个部分的结构形式，采用不同的网格划分形 式：Laval 喷嘴采用结构化网格；分级区结构复杂， 采用混合网格和非结构化网格形式；叶片与轴间的 环采用非结构化网格；叶片间流动区域采用结构化 网格。 在喷嘴出口、分级机叶片进口使用局部网格 加密技术，应用壁面函数法对壁面进行网格划分。 模型外壁要考虑传 热，传热系数为 50 W/（m2·K），外界温度 303 K。

分别选取空气、蒸汽等不同工质进行模拟计算， 均为可压缩流体，Materials 中的 Density 项设为 ideal-gas，Cp 按 piecewise-polynomial 计算，其余 条件保持默认设置。

模型采用 FLUENT 的分离隐式稳态求解器、 k- ε 紊流模型、压力和速率耦合采用 SIMPLE 修正 算法，各参数的离散采用二阶迎风格式。 FLUENT 的计算结果导入后处理软件 Tecplot 生成 X-Y 图。 如图 2 所示为过热蒸汽在喷嘴平面（图 1 中的 B—B 截面）的速率云图，其它工质的速率云图略。 云图速率分布是一个典型的拉伐尔喷嘴的速率分 布，在喷嘴出口处产生了超音速气流。 空气、氮气、 蒸汽和氦气经过喷嘴加速得到的速率分别是 514 m/s、523 m/s、914 m/s、1334 m/s，过热蒸汽工 质的是空气工质的 1.78 倍， 氦气工质的是空气工质 的 2.6 倍。 2、为了平衡资源使用、满足更多用户需求，本服务采取限量方式：每位用户每天最多限量下载10篇，每个月最多限量下载100篇。 3、禁止恶意下载，禁止使用任何自动下载程序或装置来连续检索、查找和下载，禁止使用代理服务器为他人提供下载，禁止将个人帐号提供给其他人员使用；禁止利用本网站下载的电子资源进行非法牟利。 对违规用户，本网站有权进行如下处理：违规者的ID将被查封，违规者将被停止使用本网站的电子资源；情节严重者，将告知其所在单位及主管公安机关，追究其他责任。

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摘 要为研究流化床气流粉碎机在不同工质下内部流场的变化,利用FLUENT流体计算软件对流化床气流粉碎分级机进行整体建模。

流化床气流

对不同工质的模拟结果表明：不同工质下气流动压相差不大,但分子量越小的工质经过Laval喷嘴得到的喷嘴出口速率越大,同时粉碎腔内的引射气流速率越大,颗粒进入轴心速率区的概率也增大,故分子量小的工质能有效提高粉碎效率。 不同进口压力和背压对气流速率影响的模拟结果表明,提高进口压力,气流速率明显提高;增大负压对提高气流速率不明显。