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作者：方潘;陆小刚;石双全;彭欢;侯勇俊;
单位：西南石油大学机电工程学院;石油天然气装备教育部重点实验室;油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学;石油天然气装备技术四川省科技资源共享服务平台;
摘要：振动筛分技术是固液混合物分离的一种手段,被广泛应用于钻井液固相控制、河道淤泥处理和煤矿脱水等领域。现有研究对固液混合物的振动筛分机理缺乏认识,限制了振动设备筛分效率的提升空间。针对这一问题,采用计算流体力学与离散单元耦合法(CFD-DEM)研究了固液混合物振动筛分机理。首先,利用Hertz-Mindlin JKR Cohesion接触模型引入湿颗粒之间的碰撞行为;其次,应用多孔介质描述了筛网的细孔特征;然后,运用动网格模拟了筛网的直线振动轨迹;最后,分析了固相颗粒物料的动力学特性和液相流动特性,并对比研究了振动系统的振幅和振动频率对固液混合物筛分效率的影响。研究结果表明,增加振幅和振动频率可提高固液混合物筛分效率,但当振幅大于3.0 mm和频率大于22.3 Hz时,振动筛对固液混合物的筛分效率影响的敏感性减弱;振幅小于或等于3.0 mm和频率小于或等于22.3 Hz时,固液混合物振动筛分效率对振幅的变化最敏感,振动频率次之;固液混合物的透筛区域集中在筛网长度比小于20%的区域。
关键词：计算流体力学;;多孔介质;;筛分机理;;数值模拟;;颗粒物料;;振动筛分
基金资助：国家自然科学基金（51705437）;; 四川省重点研发计划（2020YFG0181）
