流化床内埋管磨损特性的数值模拟研究

摘要

将基于非结构化网格的计算流体力学方法、离散单元法与有限元方法结合,建立了CFD-DEM-FEM耦合方法,并在此基础上提出了基于颗粒与壁面碰撞的冲蚀磨损模型,对埋管流化床内的两相流体流动行为和埋管磨损特性进行了数值模拟,结果显示,换热管道周向时均磨损率的分布曲线呈明显的双峰状,下部磨损比上部磨损严重;且埋管周围不同位置处的磨损量随时间呈阶梯形递增.通过计算结果从颗粒尺度探讨了流化床内冲蚀磨损的机理,数值模拟结果与前人实验结果基本一致,证实了CFD-DEM-FEM耦合方法以及基于DEM-FEM的冲蚀磨损模型模拟复杂气固流动和预测埋管磨损特性的可行性和准确性.