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    造成不同的FESTO電磁閥磨損規(guī)律
    FESTO電磁閥的重要元件。在實(shí)際使用中，由于閥門的開啟和關(guān)閉，導(dǎo)致閘閥過(guò)流截面的變化，進(jìn)而引起閘閥的內(nèi)部氣固兩相流場(chǎng)分布和顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的不同，終造成不同的閥門磨損規(guī)律。因此，本文主要研究閘板位置發(fā)生變化時(shí)，閘閥在氣固兩相流中流阻特性、內(nèi)部流場(chǎng)分布規(guī)律、固相顆粒速度的分布以及閘閥主要壁面的磨損特性，為優(yōu)化閘閥結(jié)構(gòu)、確定閘閥主要壁面磨損位置、延長(zhǎng)閘閥使用壽命、提高輸送物質(zhì)的純度、降低污染物泄露提供良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下：
    (1)本文采用FESTO電磁閥流道進(jìn)行三維建模。在實(shí)驗(yàn)方面，加工出了用于氣固兩相流實(shí)驗(yàn)的閘閥流道模型，對(duì)閘閥的流量系數(shù)、阻力系數(shù)和主要壁面的磨損分布進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究；在數(shù)值模擬方面，基于Eulerian一Lagrangia離散相分析模型、雷諾應(yīng)力湍流模型(RSM、顆粒壁面碰撞模型、磨損預(yù)測(cè)模型，采用Gambit軟件對(duì)閘閥流道進(jìn)行網(wǎng)格劃分，通過(guò)FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)進(jìn)口速度10m/s，14m/s，18m/s，顆粒粒徑5μm，50μm，100μm，200μm，300μm，閘閥相對(duì)位置1/8一1這8個(gè)閘板不同位置的流阻特性、流場(chǎng)分布、顆粒速度分布、主要磨損壁面的磨損分布進(jìn)行數(shù)值模擬研究。
    (2)分析數(shù)值模擬獲得的結(jié)果，得到了閘板相對(duì)位置、進(jìn)口速度、顆粒粒徑對(duì)閘閥流量系數(shù)、阻力系數(shù)的影響。在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析閘板相對(duì)位置1/8，2/8，4/8，1時(shí)，不同進(jìn)口速度、不同顆粒粒徑對(duì)閘閥壓力系數(shù)、壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)、脈動(dòng)速度、顆粒速度分布、主要壁面磨損分布的影響。結(jié)果表明：閘板位置對(duì)閘閥的流阻特性、脈動(dòng)速度、顆粒速度分布、主要壁面的平均磨損量有著重要的影響。
    (3)為了驗(yàn)證數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性，本文在進(jìn)口速度18m/s，顆粒粒徑100μm，閘板相對(duì)位置1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8，1時(shí)，進(jìn)行了氣固兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性，為閘閥流阻特性和磨損預(yù)測(cè)的數(shù)值模擬研究提供了可行性。
    氣力輸送，又稱氣流輸送，是利用氣流的能量，在密閉管道內(nèi)沿氣流方向輸送顆粒狀物料，是流態(tài)化技術(shù)的一種具體應(yīng)用。氣力輸送的管道中會(huì)遇到大量的氣固兩相流動(dòng)。如燃煤電力行業(yè)粉煤灰的輸送，醫(yī)藥行業(yè)膠囊**的氣力輸送，工廠污染源的顆粒污染物排放，機(jī)械加工車間中造型材料的輸送，化工行業(yè)原材料的輸送，谷物輸送，建筑行業(yè)中混凝上噴射，環(huán)保除塵管路，旋風(fēng)分離器內(nèi)和分類器，化學(xué)反應(yīng)器，氣力管道送沙，高速流化的循環(huán)流化床等，都是與人類生活有關(guān)的氣固兩相流現(xiàn)象。在氣力輸送系統(tǒng)中，固相受到拖曳阻力、重力、Basset力、浮力(buoyancy)、虛擬質(zhì)量力、壓力梯度力、Saffman升力、馬格納斯(Magnus)升力等力的作用，常常伴隨有固相的沉降、固相之間的相互碰撞、固相與控制元件壁面的碰撞等現(xiàn)象發(fā)生，影響控制元件的性能。
    FESTO電磁閥作為工業(yè)氣力輸送管道中的重要元件，會(huì)受到氣固兩相流動(dòng)的嚴(yán)重影響。閘閥的主要功能是執(zhí)行流體介質(zhì)通路的啟閉、換向、保護(hù)系統(tǒng)安全、調(diào)節(jié)流量和壓力，具有截止、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能，是氣固兩相管道輸送系統(tǒng)的重要控制部件之一。在啟閉過(guò)程中，閘閥的過(guò)流截面是連續(xù)變化的，但是氣固兩相流動(dòng)的過(guò)程十分復(fù)雜。在實(shí)際情況下，由于頻繁啟閉(在幾分鐘內(nèi)開關(guān)一次)，不同閘板位置閘閥的內(nèi)部流場(chǎng)分布和顆粒壁面碰撞程度不同。
工作在氣固兩相流動(dòng)的管道內(nèi)，固相物質(zhì)不僅會(huì)影響到閘閥的流阻特性和流場(chǎng)分布，而且還會(huì)與閘閥腔體和閘板表面發(fā)生碰撞、滑動(dòng)摩擦等現(xiàn)象，這將導(dǎo)致閘閥內(nèi)部閥體發(fā)生嚴(yán)重磨損，造成閘閥壁面材料的脫落，影響閘閥密封性能，降低其使用FESTO電磁閥壽命，污染輸送物質(zhì)的純度，影響管道輸送系統(tǒng)的安全性和可靠性。因此，研究FESTO電磁閥內(nèi)部氣固兩相流及磨損的影響，了解閘閥在氣固兩相輸送中的內(nèi)部湍流分布以及閘閥工作面的破壞程度，從而延長(zhǎng)閘閥的工作壽命，保證氣固兩相輸送系統(tǒng)的安全可靠性具有重要意義。FESTO電磁閥

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