运用 Fluent对混凝土在输料管 中的流态进 行仿 真。根据混凝 土料 群在输 料管 中的压力 、速 度分布特 点、运 动轨 迹，探 究 出混凝土料群在输送 管道 中以 “稀 薄流” 方式输送 的最佳输 送参数范 围，为后续混凝土 湿喷机的合 理设计、结构优化 、性能分析提供 重要的理论 依据。 关 键 词 ：混 凝 土 ；稀 薄 流 ；湿 喷 机 ；流 态 分 析 ；仿 真 中图分 类号 ：TP391．9：TU646 文献标识码 ：A 0 引 言气送 式混 凝 土湿喷 机 的研制 不仅 解决 了 干喷 中存 在 的三 大 问题 ，即粉 尘 大 、回弹 多 、质 量差 ，同 时也 克服 了其 他湿 喷机 在 实际应 用 中存在 的 弊端 ，如磨 损严 重 、 出料 口脉冲现象严重、使用中漏气和跑浆现象严重等。 然 而 ，各 国对气 送式 混 凝 土 湿 喷 机 的探 究 还 处 于 初 级 阶段 ，本 文通过 Fluent软件模 拟 仿 真混 凝 土 的实 际 输 送 过 程 ，根 据混 凝 土颗粒 在输 送过 程 中的 流态 、分 布特 点 、运 动 轨迹 ，探 寻出混 凝 土颗粒 在实 际输 送过 程 中 出 现 的 问题及 相应 的解 决 方案 。 1 气 送式 混凝 土湿 喷机 工作 原理 简 介 气送式混凝 土湿 喷机 的结构简 图见 图 1，它 主要 由加料料斗 、送料螺旋 、拨 料叉 、切料刀、料柱密封腔 、 中心喷嘴 、旋 流加速 器、旋 流风环 、喷枪 、螺旋套筒 组 成 。工作 时 ，料 斗 1中的 混 凝 土 拌合 料 在 送 料 螺 旋 2 的动力作 用 下 ，被连续 地输 送 至料 柱 密 封腔 3，在送 料 螺旋 的推力 与 料 柱 密 封 腔 前 端 所 通 压 风 的 共 同作 用 下 ，混凝 土在 料 柱密 封 腔 中 被 压 实 ，以 防 止反 向漏 风 。 从料柱密封腔 中出来 的混凝 土在切料刀 5、拨料叉 6 的作用下 ，在料气混合室 7中被打散 、切碎并与旋流风 环 4处所 通 的压 风进 行 充 分 、均匀 的混 合 。悬 浮 状 态 的混 凝 土料粒 在 中心喷 嘴 8处所 通 压风及 旋 流加 速器 9的作用下 ，在输料管 1O中以高速、旋转、空间螺旋线 的形式 被输 送 至喷 嘴 ，完 成整 个 喷射过 程 。 2 混 凝土 料 群在输 送 管 中的运 动状 态 当混凝 土 料 团所 获 得 的输 送 速度 大于 它 的悬浮 速 度 时 ，混凝 土料 团才 能完 全处 于悬 浮状 态 ，这就 要求 有 较高的气流速度 。当气 流速度较大，所输送的料气混 合 比在 7～ 12范 围时 ，混凝 土料 团在 输 送 管道 中才 能 处于 均匀 的悬 浮状 态 ，即 所 谓 的均 匀 流 ，如 图 2所 示 。 均匀 流是 实现 稀薄 流输送 的最 理想 的条 件 。 1一料斗 ’2一送料螺旋 ；3一料柱密封腔 ；4一旋流风环 } 5一切料刀 }6一拨料叉 ；7一料 气混合 室；8一中心喷嘴 } 9一旋流加速器 }1O一输送料管 图 1 气送式混凝土湿喷机 的结构简 图 图 2 均 匀流 随着气 流 速度 的 减小 ，混凝 土料 团所 获 得 的速 度 也减 小 ，而 不 同粒径 的混 凝 土 颗粒 所 获 得 的悬 浮 能力 不 同 ，这样 粒 径较小 的混 凝 土 颗粒 在 输 送 管 道 中 的上 半部 分处 于悬 浮状 态 ，粒 径 较 大 的 混凝 土 颗 粒 因不 能 完全 悬浮 而处 在输送 管道 的下 半 部 ，于 是 在输 送 管 道 中就会 出现 管底 流 ，如 图 3所示 。 当气 流速度 再进 一步 减 小 ，混 凝 土 料 团在 输 送 管 道 中呈 现疏 密不 均 的 流动 状 态 ，部 分 混 凝 土料 团在 输 送 管道 的下 部 出现滑 动 ，但 此 时输 料 管 中 的混 凝 土 料 团并没有滞 留，形成所谓的疏密流，如图 4所示 。

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