煤系微細高嶺石顆粒沉降曳力系數(shù)的研究

編號：CYYJ02487

篇名：煤系微細高嶺石顆粒沉降曳力系數(shù)的研究

作者：呂凱 閔凡飛 朱金波 白雪杰

關(guān)鍵詞： 微細高嶺石 CFD-DEM 球形因子 曳力系數(shù) 沉降

機構(gòu)： 安徽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院

摘要： 經(jīng)模擬和試驗研究了煤系微細高嶺石顆粒的沉降終端速度;運用應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)對煤系微細高嶺石顆粒形貌屬性進行了統(tǒng)計分析和定義;基于顆粒的形貌特性,修正了顆粒的三維球形因子(Φ)和二維球形因子(X),并構(gòu)建介觀高嶺石沉降曳力系數(shù)模型Cd-Φ和微觀高嶺石沉降曳力系數(shù)模型Cd-X;運用計算流體力學(xué)-離散元法(CFD-DEM)耦合的方法數(shù)值模擬和高清沉降拍攝系統(tǒng)記錄顆粒沉降過程,驗證新構(gòu)建曳力系數(shù)模型的準確性.結(jié)果表明:30~500μm煤系微細高嶺石顆粒的沉降終端速度約為0.668~79.200 mm/s;30~500μm粒徑范圍內(nèi),煤系高嶺石顆粒片塊狀顆粒數(shù)量占比超過50%,且長寬比為1~2的顆粒數(shù)量占比為84.6%,其平均值為1.70;假設(shè)顆粒長寬比為1.70,推算出30~500μm煤系高嶺石顆粒Φ為0.5912,X為0.8131;介觀高嶺石沉降曳力系數(shù)模型相對誤差在10%以內(nèi),適用于研究30~500μm煤系高嶺石顆粒沉降過程.