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圆锥料仓内颗粒周期性脉动特征研究

王会 贾富国 韩燕龙 张亚雄 曹斌

圆锥料仓内颗粒周期性脉动特征研究

王会, 贾富国, 韩燕龙, 张亚雄, 曹斌
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  • 料仓卸料过程中的颗粒脉动会引起料仓振动甚至导致结构失效.为了明晰颗粒脉动特征,本文进行了椭球颗粒在不同半锥角深仓的模拟卸料实验,将料仓圆筒部划分为4个固定区域以研究区域内颗粒的运动信息,分析了料仓圆筒部颗粒系统的运动特征.研究结果表明:整个卸料过程颗粒速度始终处于波动变化中,卸料前期表现为大振幅、周期性的剧烈脉动,卸料后期平均速度的变化则是小振幅无规律的波动;剧烈脉动时段各区域的颗粒层平均受力的变化规律与颗粒速度脉动特征相似,越接近储料顶端颗粒脉动振幅越大,表现出更规律的周期性脉动,相邻颗粒层间的脉动波形相似且周期相同,剧烈脉动过程中顶面颗粒呈周期性的自由落体运动,该时段内顶层颗粒每一次的自由落体运动都会引起该范围内颗粒间接触力消失;料仓半锥角越小时剧烈脉动频率越高、振幅越大且脉动持续时间也越长,卸料速度越稳定,且颗粒速度不会出现带有上升趋势的波动.研究结果可为卸料设备的安全设计提供参考.
      通信作者: 贾富国, jfg204@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51575098)、黑龙江省自然科学基金(批准号:E201322)和哈尔滨市优秀学科带头人基金(批准号:RC2013XK006004)资助的课题.
    [1]

    Wang G Q, Hao W J, Wang J X 2010 Discrete Element Method and its Application in EDEM(Xi'an:Xi'an Technological University press) p14(in Chinese)[王国强, 郝万军, 王继新2010离散单元法及其在EDEM上的实践(西安:西安工业大学出版社)第14页]

    [2]

    Sun Q C, Hou M Y, J F 2011 Physics and Mechanics of Granular Materials(Beijing:Science Press) p242(in Chinese)[孙其诚, 厚美瑛, 金峰2011颗粒物质物理与力学(北京:科学出版社)第242页]

    [3]

    Khalilitehrani M, Abrahamsson P J, Rasmuson A 2014 Powder Technol. 263 45

    [4]

    Liu Y, Han Y L, Jia F G, Yao L N, Wang H, Shi Y F 2015 Acta Phys. Sin. 64 114501 (in Chinese)[刘扬, 韩燕龙, 贾富国, 姚丽娜, 王会, 史宇菲2015物理学报64 114501]

    [5]

    Chan K W, Kwan A K H 2014 Particuology 16 108

    [6]

    Ouyang H W, Huang S C, Liu Z M, Wang Q 2009 J. Food Eng. 91 118

    [7]

    Liu H X, Xu X M, Guo L F 2014 Trans. Chin. Soc. Agric. Eng. 21 9 (in Chinese)[刘宏新, 徐晓萌, 郭立峰2014农业工程学报21 9]

    [8]

    Silvia V, Riccardo A, Andrea C S 2014 Chem. Eng. Res. Des. 92 256

    [9]

    Osinov VA 1998 Soil Dyn. Earthq. Eng. 17 13

    [10]

    Liu Y 2015 M. S. Dissertation(Harbin:Northeast Agricultural University)(in Chinese)[刘扬2015硕士学位论文(哈尔滨:东北农业大学)]

    [11]

    Uñac R O, Vidales A M, Benegas O A, Ippolito I 2012 Powder Technol. 225 214

    [12]

    Garcimartín A, Zuriguel I 2011 Phys. Rev. E 84 031309

    [13]

    Kmita J 1985 J. Struct. Eng. 111 190

    [14]

    Wilde K, Rucka M, Tejchman J 2008 Powder Technol. 186 113

    [15]

    Phillips C E S 1910 Proc. R. Inst. G. B 19 742

    [16]

    Li H, Kwauk M 1989 Chem. Eng. Sci. 44 261

    [17]

    Yang S C, Hsiau S S 2001 Powder Technol. 120 244

    [18]

    Brown R L, Richards J C 1960 Trans. Inst. Chem. Eng. 38 243

    [19]

    Tejchman J, Gudehus G 1993 Powder Technol. 76 201

    [20]

    Mukesh L D, Kranthi K J 2006 Powder Technol. 167 55

    [21]

    Benson K M, Shandon F Quinna, Sankaran S 2004 Powder Technol. 145 190

    [22]

    Tejchman J 2002 Am. J. Phys. 70 890

    [23]

    Han Y L, Jia F G, Zeng Y, Jiang L W, Zhang Y X, Cao B 2016 Powder Technol. 297 153

    [24]

    Code for Design of Grain Steel Silos 2011 GB 50322(in Chinese)[粮食钢板筒仓设计规范2011 GB 50322]

    [25]

    Ketterhagen W R, Curtis J S, Wassgren C R, Hancock B C2009 Powder Technol. 1 1

    [26]

    Vivanco F, Rica S, Melo F 2012 Granul. Matter 5 563

  • [1]

    Wang G Q, Hao W J, Wang J X 2010 Discrete Element Method and its Application in EDEM(Xi'an:Xi'an Technological University press) p14(in Chinese)[王国强, 郝万军, 王继新2010离散单元法及其在EDEM上的实践(西安:西安工业大学出版社)第14页]

    [2]

    Sun Q C, Hou M Y, J F 2011 Physics and Mechanics of Granular Materials(Beijing:Science Press) p242(in Chinese)[孙其诚, 厚美瑛, 金峰2011颗粒物质物理与力学(北京:科学出版社)第242页]

    [3]

    Khalilitehrani M, Abrahamsson P J, Rasmuson A 2014 Powder Technol. 263 45

    [4]

    Liu Y, Han Y L, Jia F G, Yao L N, Wang H, Shi Y F 2015 Acta Phys. Sin. 64 114501 (in Chinese)[刘扬, 韩燕龙, 贾富国, 姚丽娜, 王会, 史宇菲2015物理学报64 114501]

    [5]

    Chan K W, Kwan A K H 2014 Particuology 16 108

    [6]

    Ouyang H W, Huang S C, Liu Z M, Wang Q 2009 J. Food Eng. 91 118

    [7]

    Liu H X, Xu X M, Guo L F 2014 Trans. Chin. Soc. Agric. Eng. 21 9 (in Chinese)[刘宏新, 徐晓萌, 郭立峰2014农业工程学报21 9]

    [8]

    Silvia V, Riccardo A, Andrea C S 2014 Chem. Eng. Res. Des. 92 256

    [9]

    Osinov VA 1998 Soil Dyn. Earthq. Eng. 17 13

    [10]

    Liu Y 2015 M. S. Dissertation(Harbin:Northeast Agricultural University)(in Chinese)[刘扬2015硕士学位论文(哈尔滨:东北农业大学)]

    [11]

    Uñac R O, Vidales A M, Benegas O A, Ippolito I 2012 Powder Technol. 225 214

    [12]

    Garcimartín A, Zuriguel I 2011 Phys. Rev. E 84 031309

    [13]

    Kmita J 1985 J. Struct. Eng. 111 190

    [14]

    Wilde K, Rucka M, Tejchman J 2008 Powder Technol. 186 113

    [15]

    Phillips C E S 1910 Proc. R. Inst. G. B 19 742

    [16]

    Li H, Kwauk M 1989 Chem. Eng. Sci. 44 261

    [17]

    Yang S C, Hsiau S S 2001 Powder Technol. 120 244

    [18]

    Brown R L, Richards J C 1960 Trans. Inst. Chem. Eng. 38 243

    [19]

    Tejchman J, Gudehus G 1993 Powder Technol. 76 201

    [20]

    Mukesh L D, Kranthi K J 2006 Powder Technol. 167 55

    [21]

    Benson K M, Shandon F Quinna, Sankaran S 2004 Powder Technol. 145 190

    [22]

    Tejchman J 2002 Am. J. Phys. 70 890

    [23]

    Han Y L, Jia F G, Zeng Y, Jiang L W, Zhang Y X, Cao B 2016 Powder Technol. 297 153

    [24]

    Code for Design of Grain Steel Silos 2011 GB 50322(in Chinese)[粮食钢板筒仓设计规范2011 GB 50322]

    [25]

    Ketterhagen W R, Curtis J S, Wassgren C R, Hancock B C2009 Powder Technol. 1 1

    [26]

    Vivanco F, Rica S, Melo F 2012 Granul. Matter 5 563

  • [1] 杨建刚, 胡春波, 朱小飞, 李悦, 胡旭, 邓哲. 粉末颗粒气力加注特性实验研究. 物理学报, 2020, 69(4): 048102. doi: 10.7498/aps.69.20191273
    [2] 罗菊, 韩敬华. 激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191933
    [3] 赵建宁, 刘冬欢, 魏东, 尚新春. 考虑界面接触热阻的一维复合结构的热整流机理. 物理学报, 2020, 69(5): 056501. doi: 10.7498/aps.69.20191409
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-04
  • 修回日期:  2016-10-14
  • 刊出日期:  2017-01-05

圆锥料仓内颗粒周期性脉动特征研究

  • 1. 东北农业大学工程学院, 哈尔滨 150030
  • 通信作者: 贾富国, jfg204@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51575098)、黑龙江省自然科学基金(批准号:E201322)和哈尔滨市优秀学科带头人基金(批准号:RC2013XK006004)资助的课题.

摘要: 料仓卸料过程中的颗粒脉动会引起料仓振动甚至导致结构失效.为了明晰颗粒脉动特征,本文进行了椭球颗粒在不同半锥角深仓的模拟卸料实验,将料仓圆筒部划分为4个固定区域以研究区域内颗粒的运动信息,分析了料仓圆筒部颗粒系统的运动特征.研究结果表明:整个卸料过程颗粒速度始终处于波动变化中,卸料前期表现为大振幅、周期性的剧烈脉动,卸料后期平均速度的变化则是小振幅无规律的波动;剧烈脉动时段各区域的颗粒层平均受力的变化规律与颗粒速度脉动特征相似,越接近储料顶端颗粒脉动振幅越大,表现出更规律的周期性脉动,相邻颗粒层间的脉动波形相似且周期相同,剧烈脉动过程中顶面颗粒呈周期性的自由落体运动,该时段内顶层颗粒每一次的自由落体运动都会引起该范围内颗粒间接触力消失;料仓半锥角越小时剧烈脉动频率越高、振幅越大且脉动持续时间也越长,卸料速度越稳定,且颗粒速度不会出现带有上升趋势的波动.研究结果可为卸料设备的安全设计提供参考.

English Abstract

参考文献 (26)

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