一种诱导风量控制方法

摘要

一种诱导风量控制方法，经计算有效诱导风量，控制风机抽取的诱导风量与计算出的有效诱导风量相等，有效诱导风量的计算包括以下步骤：建立物理模型；设定边界条件；建立数学模型；气流场和颗粒场耦合计算：由流体动力学计算得到原始气流场结果，并将气流场参数传递给颗粒场，基于颗粒力学模块计算在该流场下颗粒受力的大小，然后通过内部迭代计算颗粒下一时间步长运动参数，同时更新颗粒运动轨迹；颗粒场参数传递给气流场，气流场在颗粒场作用下计算迭代收敛，不断循环，实现颗粒场与气流场的耦合计算；计算有效诱导风量。实现了抽取的诱导风量与有效诱导风量相等，可节约能源，降低粉尘的产生量。

主权项

一种诱导风量控制方法，其特征在于，经计算有效诱导风量，控制风机抽取的诱导风量与计算出的有效诱导风量相等，有效诱导风量的计算包括以下步骤：S1 建立物理模型模型中包括转运点的输送皮带、滚筒、料槽、转运皮带；S2 设定边界条件设定物料颗粒场与气流场计算所需要的边界条件，包括转运量、皮带机速度、空气场、颗粒场的边界条件；S3 建立数学模型颗粒力学运动方程，颗粒的平动及转动由牛顿第二定律决定，颗粒平动方程为：式中，为颗粒的质量，单位为kg；为颗粒的速度，单位为m/s； t为时间，单位为S；为颗粒的重力，单位为N；与分别为颗粒i与j的接触力与粘性接触阻尼力，单位为N；为所有与颗粒接触的颗粒总数；颗粒转动方程为：式中，为颗粒i的转动惯量，单位为kg.m²；为颗粒i的角速度，单位为rad/s；为颗粒接触力对颗粒产生的力矩，单位为N.m；气流相的连续性方程：该连续性方程即为质量守恒方程，式中，为气流体的密度，单位为kg/m³ ；t是时间，单位为S；是气体X向，Y向，Z向流速，单位为m/s；为体积分数项；气流相的动量守恒方程：流体的动量对时间的变化率等于外界作用在该微元体的各种力之和；式中，为重力加速度，单位为m/s²；为动力粘度，单位为mPa.s；为动量汇，单位为kg.m/s；S4 气流场和颗粒场耦合计算由流体动力学计算得到原始气流场结果，并将气流场参数传递给颗粒场，基于颗粒力学模块计算在该流场下颗粒受力的大小，然后通过内部迭代计算颗粒下一时间步长运动参数，同时更新颗粒运动轨迹；颗粒场参数传递给气流场，气流场在颗粒场作用下计算迭代收敛，不断循环，实现颗粒场与气流场的耦合计算；S5 计算有效诱导风量每个气流场单元的速度V1，V2，V3，......Vn的大小和方向均不一致，在三维空间直角坐标系中，以诱导风量监测面（A‑A）的法线方向为横轴（OX），高度方向为竖轴（OY），宽度方向为纵轴（OZ）；与其相对应方向的三个单位矢量分别为，，；有效的诱导风速，即速度矢量垂直于监测面（A‑A）的方向的数值，该矢量流过单元面积形成的风量即为有效诱导风量；诱导风量监测面（A‑A）上有效的风速为：  单位截面上的有效诱导风量为    有效的诱导风量采用算术和几何平均值结合的方法，即考虑速度的作用效果，又统计数值的平均，计算公式如下：为气流场单元个数；表示每个单元截面气流场的计算风量，单位为m³/h；表示总的有效诱导风计算风量，单位为m³/h。