基于离散元的粉末燃料输送弯管两相流特性研究

• 作者: 陈浩田 卓长飞 蒋显松 蔡雨娇 马艳艳
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 粉末输送 弯管 气固两相流 颗粒碰撞 铝粉 压力损失
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 材料 推进剂 燃料|Material, Propellant and Fuel
• 页码范围: 701-710
• 页数: 10页
• 分类号: V314
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.190620

摘要

弯管是粉末燃料冲压发动机燃料输送系统的重要组成部分,为了研究弯管内气固两相流的流场结构、颗粒碰撞以及压力损失的变化规律,基于连续相-离散元(CFD-DEM)耦合模型,考虑颗粒的碰撞受力和弹塑性形变,对铝粉在弯管内的流动状况进行数值仿真.研究结果表明:CFD-DEM算法相对于传统的双流体模型和轨道法,能更为准确地描述颗粒流的碰撞信息和两相流的流动状况.弯管内的总压损失随流化气流量的增加,呈先减小再增大的趋势,在本文研究的条件下,优选的流化气流量为6～7g/s(流化气速度为3.0～3.5m/s);在低流速下,颗粒间的碰撞次数远大于颗粒-壁面间的碰撞,随着流速的增高,颗粒与外侧壁面间的碰撞次数迅速增高,并导致颗粒-壁面间的碰撞次数超过颗粒间的碰撞.弯管的弯径越大,弯管内的总压损失越大,但颗粒-颗粒、颗粒-壁面的碰撞次数均下降.