球形颗粒间液桥形成过程实验及直接数值仿真OA

【目的】研究湿颗粒碰撞过程中液桥传输机制,预测工业过程中湿颗粒间液体传输过程。【方法】结合实验与数值模拟,探究液膜厚度、颗粒初始间距及液体黏度对球形颗粒间液桥动态行为的影响规律;通过自主设计的实验装置与气-液-固三相流直接数值仿真,探讨液桥形成过程中各参数的作用机制。【结果】实验与模拟的结果对比反映出表面特性对液体传输实际过程的影响;无量纲膜厚每增加0.01,最大无量纲液桥体积约增加0.2,当无量纲膜厚约为0.22时液桥体积趋于饱和;实验中,无量纲距离从0.067增大到0.133时,最大液桥体积平均减小率约为3.0%,无量纲距离从0.067增大到0.200时,减小率约为4.9%,仿真中液桥体积平均减小率约为2.6%,减小率约为3.9%;当动力黏度为0.92~9.74 Pa·s时,液体黏度的改变对液桥形成过程中液桥体积的变化无明显影响。【结论】液膜厚度的增加使液桥体积显著增长,并存在使液桥体积饱和的临界厚度;颗粒初始间距的增大会抑制液桥的形成;在特定黏度范围内,液体黏度变化对液桥体积无显著作用,表明毛细力是液桥演化的主导机制。