颗粒在管道输送过程中，随着流体的运动产生静电电荷。基于转移电荷法的气固两相流测量利用了颗粒与电极接触过程中产生的电荷转移现象。由于电荷转移机理非常复杂，目前为止还没有成熟理论模型可以对其机理进行完整的解释。传统拉格朗日颗粒跟踪的仿真在该领域取得了一系列研究成果，但该方法未考虑颗粒碰撞对两相流流动特性的影响。利用CFD—DEM的结合，对双截面阵列电极，将颗粒碰撞模型引入到流场仿真的过程中，可以研究气固两相流流场与颗粒碰撞产生电场的内在机理。由于气固两相流中的颗粒并不完全是稀相流动，而且Gidaspow曳力模型在气体体积分数ε=0.80时不具有连续性，因此采用改进的曵力模型。
结果表明：（1）当颗粒质量流量固定时，管内流体压降的仿真和实验数据能较好地对应。（2）颗粒与管壁的碰撞次数随时间增加而增加。表观气速越高，碰撞次数增长越快，且总碰撞次数越大。（3）在不同颗粒质量流量条件下，颗粒与管壁的碰撞次数随时间增加而增加。颗粒质量流量越高，碰撞次数增长越快，且总碰撞次数越大。（4）在不同工况条件下，处于管道中下部的4, 5和6号颗粒-电极的碰撞次数较大，且最底部的5号电极最大。 |