张新卓，熊 庭，范世东，江 攀

(武汉理工大学 能源与动力工程学院，湖北 武汉 430063)

疏浚工程是指应用人力、机械或水力方法挖掘水下土石方并进行运输或吹填的工程。疏浚工程通常包括开辟或拓宽航道和港池、河道湖泊清淤、填海造陆、围海造陆和深海采矿等。在疏浚物管道水力输送[1]过程中，若不能依据颗粒的运动特性选择合适的输送条件，泥浆中固体颗粒会在管道底部逐渐分层沉积，引起管道输送阻力增大，严重时甚至引发堵管事故。计算流体力学(CFD)方法在固液两相流研究中的应用越来越普及，在目前主要的两相流模型中，欧拉-拉格朗日模型能够计算的浓度较小，欧拉-欧拉模型难以准确计算离散相颗粒以及ASM模型[2]，仅适用于低Stokes数的情况，而离散元方法(DEM)可以考虑颗粒形状、材料属性、粒径分布等因素，准确地描述颗粒的运动情况及其与流场的相互影响[3]，并捕获粗颗粒在管道内的运动特征。刘刚等[4]使用实验和CFD-DEM耦合方法研究了管道内成品油和杂质颗粒的两相流动，对可能引起杂质颗粒沉积特性发生变化的流速、管道倾角与直径、杂质形状等参数进行了分析。Chen等[5]基于CFD-DEM耦合的数值模拟方法，预测了45°、60°和90°弯管内液-固两相流动的冲蚀磨损率、湍流强度、二次流速度矢量，经过对比分析发现90°弯管拥有最多的腐蚀冲击角。Zhou[6]等基于CFD-DEM耦合研究颗粒在3种旋流发生器中流体模式、涡流数量和压降，发现内部螺旋结构是用于粗颗粒旋转气动输送系的最佳选择。……