朱学平 陈静 胡亚贞

中航工业安徽开乐专用车辆股份有限公司 安徽阜阳 236000

1 引言

散装水泥运输半挂车使用方便、运输效率高、成本低，是实现中短途散装水泥运输的较好工具。为实现整车质心低、行驶安全、经济效益高的特点，国内散装水泥运输半挂车多采用V型卧FLUENT计算流体动力学软件，本文对散装水泥运输罐车在刹车过程罐内水泥的流动特性进行了数值模拟和式罐的结构[1]。近年来，随着计算机运算速度的提高，针对散装物料运输车物料流动特性的数值模拟技术得到了迅速发展[2-4]。为探索散装水泥运输半挂车在刹车过程中罐内水泥的流动特性，基于研究。

2 双流体模型及控制方程

欧拉双流体模型的基本假设[5]：把颗粒和气体都看成是连续介质；认为空间各点都有这两种流体各自不同的速度、密度分布，共同占据同一空间而互相渗透；颗粒和气体存在不同的体积份额（或出现的概率），相互间存在着滑移。根据质量守恒和动量守恒定律，建立连续方程和动量方程[6]：

连续性方程：

式中，α、ρ、v分别表示体积分数、密度和瞬时速度，S为质量源项。

式中， g为重力加速度，β为相间交换系数，p为压强，τ为应力张量，u为平均速度。

气固相之间曳力关系采用Syamlal-O'Brien曳力定律，其控制方程为：

式中，vs,r为固相终端速度，CD，Res分别表示曳力系数，相对雷诺数，计算公式如下：

3 物理模型及计算结果

3.1 物理模型及边界条件

散装水泥运输半挂车罐体为V型结构，如图1所示。罐体由封头、直角斜锥筒体、气室结构组成，涉及到的物理模型计算参数如表1所示。……