非球形颗粒碰撞壁面反弹特性的试验及模型
岑周涛1
王景玉1
赵东强2
李敏2
吴玉新1
1.清华大学能源与动力工程系,北京 1000842.大唐陕西发电有限公司延安热电厂,陕西延安 716000
摘要：气固分离过程中,颗粒碰撞壁面的反弹行为对颗粒运动及装置的分离效率将产生重要影响.已有研究多针对球形颗粒的碰撞行为,然而实际工业过程中,煤粉、生物质、矿石等颗粒均为非球形颗粒,该类颗粒与壁面碰撞后的反弹行为与球形颗粒存在显著差异.为深入掌握非球形颗粒碰撞壁面的反弹行为,搭建了颗粒壁面碰撞试验装置,采用高速摄像及图像处理方法获得典型非球形颗粒碰撞壁面的基础数据,分析颗粒材质、球形度、壁面粗糙度、撞击角度、撞击速度等关键参数对颗粒-壁面反弹行为的影响.基于颗粒壁面碰撞四参数模型和神经网络模型分别预测了非球形颗粒与壁面的反弹行为的统计和随机分布特性.结果表明各类非球形颗粒与粗糙壁面碰撞的反弹行为存在一致性,说明球形度低于一定数值后,将成为颗粒壁面碰撞反弹行为的主导因素.四参数模型能很好地预测碰撞结果及随机分布特征,而基于试验数据训练的神经网络模型可达到更好的预测效果.
关键词：气固分离非球形颗粒颗粒-壁面碰撞反弹模型碰撞随机分布
分类号：O347.7(固体力学)TK1(热能、热力工程)
资助基金：国家自然科学基金(51761125011)清华大学-中国华能集团有限公司基础能源联合研究院资助项目(HNKJ20-H50-U20YYJC10)
论文发表日期：2024-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 171-179 )
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