在實際使用中，由于閥門的開關(guān)，閘閥的過流截面發(fā)生了變化，導(dǎo)致閘閥內(nèi)部氣固兩相流場分布和顆粒運動軌跡不同，最終導(dǎo)致閥門磨損規(guī)律不同。因此，本文主要研究了氣固兩相流中閘閥的流阻特性、內(nèi)部流場分布規(guī)律、固相顆粒速度分布和閘閥主壁磨損特性，為優(yōu)化閘閥結(jié)構(gòu)，確定閘閥主壁磨損位置，延長閘閥使用壽命，提高輸送物質(zhì)的純度，減少污染物泄漏提供了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下：

　　（1）本文采用德國安沃馳流道進行三維建模。在實驗方面，加工了氣固兩相流試驗閘閥流道模型，研究了閘閥的流量系數(shù)、阻力系數(shù)和主壁的磨損分布；在數(shù)值模擬方面，基于Eulerianlagrangia離散相分析模型、雷諾應(yīng)力湍流模型（RSM、顆粒壁碰撞模型、磨損預(yù)測模型，采用Gambit軟件對閘閥流道進行網(wǎng)格劃分，通過FLUENT軟件進行數(shù)值模擬，對進口速度為10m/s、14m/s、18m/s、粒徑為5μm、50μm、100μm、200μm、300μm、1/818個閘門不同位置的流阻特性、流場分布、顆粒速度分布進行數(shù)值模擬研究。

　?。?）分析數(shù)值模擬的結(jié)果表明，閘門的相對位置、進口速度和粒徑對閘門流量系數(shù)和阻力系數(shù)的影響。在此基礎(chǔ)上，重點分析閘門相對位置1/8、2/8、4/8、1、不同進口速度、不同粒徑對閘門壓力系數(shù)、壓力場、速度場、脈動速度、粒徑分布的影響，以及主壁磨損分布的影響。結(jié)果表明，閘門位置對閘門的流阻特性、脈動速度和粒徑分布以及主壁的平均磨損有重要影響。

　?。?）為驗證數(shù)值模擬的準確性，本文在進口速度18m/s、粒徑100μm、閘板相對位置1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8、1時進行了氣固兩相流動實驗，驗證了數(shù)值模擬的準確性，為閘閥流阻特性和磨損預(yù)測的數(shù)值模擬研究提供了可行性。

　　氣力輸送，又稱氣流輸送，是利用氣流的能量氣流方向在封閉管道中輸送顆粒狀物料，是流態(tài)技術(shù)的具體應(yīng)用。氣力輸送管道中會遇到大量的氣固兩相流動。如燃煤電力行業(yè)粉煤灰輸送、醫(yī)藥行業(yè)膠囊氣力輸送、工廠污染源顆粒污染物排放、機械加工車間造型材料輸送、化工原材料輸送、谷物輸送、建筑行業(yè)混凝噴射、環(huán)保除塵管道、旋風(fēng)分離器及分類器、化學(xué)反應(yīng)器、氣力管道輸送砂、高速流化循環(huán)流化床等。，都是與人類生活相關(guān)的氣固兩相流現(xiàn)象。在氣力輸送系統(tǒng)中，固相受拖曳阻力、重力、basset力、浮力、虛擬質(zhì)量力、壓力梯度力、Saffman升力、馬格納斯升力等力的影響，常伴有固相沉降、固相碰撞、固相與控制元件壁碰撞等現(xiàn)象，影響控制元件的性能。

　　德國安沃馳作為工業(yè)氣力輸送管道的重要組成部分，將受到氣固兩相流動的嚴重影響。閘閥的主要功能是實施流體介質(zhì)通路的啟閉、換向、保護系統(tǒng)安全、調(diào)節(jié)流量和壓力，具有截止、分流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能，是氣固兩相管道輸送系統(tǒng)的重要控制部件之一。在啟閉過程中，閘閥的過流截面不斷變化，但氣固兩相流動過程非常復(fù)雜。實際上，由于閘閥內(nèi)部流場分布和顆粒壁碰撞程度的頻繁啟閉（幾分鐘內(nèi)開關(guān)一次）。

　　固相物質(zhì)不僅會影響閘閥的流阻特性和流場分布，還會與閘閥腔和閘板表面發(fā)生碰撞、滑動摩擦，導(dǎo)致閘閥內(nèi)部閥體嚴重磨損，導(dǎo)致閘閥壁材料脫落，影響閘閥的密封性能，降低德國安沃馳的使用壽命，污染輸送物質(zhì)的純度，影響管道輸送系統(tǒng)的安全性和可靠性。因此，研究德國安沃馳內(nèi)部氣固兩相流和磨損的影響，了解氣固兩相輸送中閘閥的內(nèi)部湍流分布和破壞程度，延長閘閥的工作壽命，保證氣固兩相輸送系統(tǒng)的安全可靠性具有重要意義。