沙尘环境模拟箱内颗粒流动与沉降的数值模拟

作     者：慕宏祥 汤占岐 王继寒 姜国平 MU Hongxiang;TANG Zhanqi;WANG Jihan;JIANG Guoping

作者机构：北方民族大学化学与化学工程学院宁夏银川750021 北方民族大学机电工程学院宁夏银川750021 

基　　金：国家自然科学基金项目(52065001) 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2023年第48卷第10期

页      码：93-99页

摘      要：沙尘颗粒在摩擦表面的沉积是其影响摩擦性能的重要因素,而使用沙尘环境模拟装置是开展摩擦、磨损实验的主要手段。设计了一种沙尘环境模拟箱,其由沙箱、鼓风机、沙尘通道、隔板、沙尘沉降室及排风口等组成;运用DPM离散相模型对模拟箱内气-固两相流动进行分析,采用欧拉坐标系SST k-ε湍流模型计算空气流动,采用拉格朗日随机轨道模型计算沙尘颗粒的流动和沉降。模拟结果表明:当其他条件相同时,风速越大,颗粒在沙尘沉降室内的绕流现象越明显;当气相入口速度相同时,通道隔板通孔直径越大,沉降室内沉积的颗粒质量也越大;而当隔板通孔直径一定时,沉积颗粒的质量受气相入口速度影响较大。制作了沙尘环境模拟箱,对仿真结果进行了实验验证。结果表明:沙尘沉降室内摩擦副所在区域的颗粒沉积量和颗粒质量百分比分布与仿真结果吻合较好,验证了自制沙尘环境模拟箱的可行性和有效性。

主 题 词：沙尘环境 颗粒沉积 磨粒磨损 沙尘环境模拟装置 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.0254-0150.2023.10.013

馆 藏 号：203124223...