李 奕

（湖北工业大学机械工程学院，湖北 武汉430068）

气力输送就是气固二相流，当气流中含有大量细小固体颗粒，且流动速度足够大时，固体颗粒的流动类似于流体［1－2］.气固二相流中要研究的就是固体颗粒和气流二相之间因为相互作用而形成的流动问题.在颗粒的堆积和粉体力学中，考虑的是颗粒因为相互接触所产生的力和流变问题，并未考虑气流和颗粒之间的相互作用，属于静力学范畴［3］.气固二相流动属于动力学范畴，只考虑气流和颗粒之间因为相对运动而产生的相互作用，不考虑颗粒之间的相互作用［4］.

1 作用在粒子上的气流作用力

气流中粒子的平动和回转运动方程式在直角坐标系（o－x1x2x3）中可以用下式表示［5］

式中：m表示粒子质量，t表示时间，ρs表示粒子密度，gi表示重力加速度，V表示粒子体积，A表示粒子表面积，pij表示粒子表面的气流应力，nj表示法线矢量，Mi表示绕粒子惯性轴回转的转矩，ωi表示粒子的角速度，Ii表示粒子的主惯性矩.

管道内的粒子运动可以用下面方法进行数值解析，将管壁、管道入口、管道出口以及粒子表面作为边界条件带入运动方程式，再求出粒子表面的气流应力pij，将其带入运动方程式，解出粒子新的位置，然后将这个过程反复循环进行.为了正确求解粒子的运动，必须准确计算出气流应力pij，为此，必须保证足够的计算精度.当输送的粒子多数形状都较为复杂时，利用这种方法计算将变得非常困难.于是，通常在计算……