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1. 研究目的与意义（文献综述）
1、研究目的及意义（含国内外的研究现状分析）
气力输送是指用管道内的气流，对固体颗粒物进行传输的方法。在农业、冶金、矿业、化工等都有广泛的应用[1] 。在气力输送中，，不可避免的需要使用弯管作为输送管道。当气固两相在管道中进行流动时，会受到多种力的作用（重力、气体对颗粒的作用力、颗粒之间相互碰撞、颗粒与管道之间的碰撞等），颗粒出现滑动、跳跃、悬浮等。这使它们在管内的运动发生沉积、扩散、局部压力过大，以至于管壁出现磨损[2]。对于弯管弯曲处，内壁面附近压力小，速度大。外壁面附近压力大，速度小；在弯管截面内存在二次流，其旋转方向为相反的双涡结构；随着颗粒直径加大，弯管壁面的沉积率增大[3]。研究弯管内气固两相流动规律具有非常重要的意义，它不仅仅可以增加气力输送效率，降低能源消耗，还可以减轻运输过程中的管道磨损、堵塞等问题。
目前国外对于弯管内气固两相的研究，主要分为试验研究和数值模拟研究。试验研究有y.kliafas和m.holt[4]使用激光多普勒测速仪(ldv)，对从垂直到水平的90°弯管里的气固两相流动情况进行了测量，得出了不同粒径对颗粒运动影响的规律。williamyang[5]同样使用激光多普勒测速仪，对从垂直到水平向上的弯管内的气固两相速度进行了测量，得到了在弯管处气固两相速度分布的规律。aliyilmaz和 edwardk. levy[6]采用光纤探针，对弯管颗粒流动分布进行了测量，发现在弯管出口，颗粒出现湍流和二次流。h.akilli等[7,8]也使用同样的方法，对比分析了管弯曲比、气固质量流量比和输气速度对弯管出口颗粒分布的影响。国内的起步虽然比较晚，但也取得了很大的进步。柴彬[9]采用等速取样法，对水平到垂直向上的弯管内颗粒的浓度分布进行研究，得到了弯管出口颗粒浓度分布规律。张洪军等[10]同样使用多普勒测速仪对水平到垂直向上的弯管内气固两相速度进行测量，分析了其湍流强度和平均速度。王法良等人[11]利用变倾角管道气力输送试验装置，对密度不同、平均直径相同（d=2mm）的小米进行了试验，结果显示，管道倾斜角度、固气质量比以及空气表观气速的变化对管道单位长度的压降都有很大的影响。
2. 研究的基本内容与方案
2、研究的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2．1研究内容
弯管内气固两相流动是气力输送的中的重要一环，因此研究弯管内气固两相流动具有重要意义。本文研究内容包括：首先查阅相关文献，建立粮食在弯管内流动的数学模型（包括质量守恒模型和动量守恒模型），接下来学习icem cfd软件，建立弯管模型，生成网格。然后将画好的网格生成mesh文件导入fluent中，使用有限元分析软件fluent，实现对弯管内粮食流动的cfd数值模拟。根据模拟结果和现有经验，分析管道参数对粮食颗粒流动的影响规律，最终提出粮食在弯管中颗粒流动的优化设计方案。
3. 研究计划与安排
3、进度安排
第 1-3 周：英文文献翻译，完成开题报告和文献综述；
第 4-5 周：弯管内粮食颗粒流动的数学物理模型建立；
4. 参考文献（12篇以上）
4、参考文献
[1] 杜俊. 基于cfd_dem方法的稀相气力输送数值模拟研究[d].武汉大学,2015.
[2] 胡霄乐.细弯管内多粒径颗粒的气固两相流动规律分析[d].浙江工业大学,2015
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