气力输送过程中可变形的丝状颗粒运动的离散模拟

气力输送是指借助于空气或其它气体在管道内的流动来输送颗粒物料的方法，广泛应用于制药、食品、塑料、水泥、化工、采矿及烟草等行业。而可变形的丝状颗粒是实际过程中经常遇到的被输送物料，但目前对其复杂的流动特性尚无深刻的认识。对气力输送过程中可变形丝状颗粒运动进行高精度和高效的模拟是优化过程、研究内在机制的有效手段。本课题将通过微观粒子方法和多尺度计算流体力学等模拟手段，结合可变形的丝状颗粒自身特性建立物理模型，并研究适用于可变形丝状颗粒气力输送过程的数值模拟方法和大规模并行计算方法，利用高性能计算系统，分析气力输送过程中丝状颗粒流动特性，研究各种运行参数对流动的影响，并分析丝状颗粒破碎和系统能耗等问题，探索其产生的原因和优化解决方案。

气力输送是指借助于空气或其它气体在管道内的流动来输送颗粒物料的方法，广泛应用于制药、食品、塑料、水泥、化工、采矿及烟草等行业。本课题针对工业过程中常见的可变形丝状颗粒的气力输送，采用基于格子波尔兹曼方法和离散元方法的离散颗粒模拟方法，结合可变形的丝状颗粒自身特性建立物理模型，研究了适用于可变形丝状颗粒气力输送过程的数值模拟方法和并行计算方法。并利用高性能计算系统实现了大规模计算，分析气力输送过程中丝状颗粒流动特性，研究各种运行参数对流动的影响。本课题研究表明，本研究提出的多尺度离散模拟方法是进行可变形丝状颗粒输送特性研究的有效手段，对于气力输送工艺的过程优化、揭示内在机理提供了很好的参考和指导。