理论教育 物料沿出料弯管的动力学分析与数学模型优化

物料沿出料弯管的动力学分析与数学模型优化

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:物料进入出料弯管的受力及运动分析由三部分组成:第一部分,分析物料进入圆弧出料弯管后与外管壁发生碰撞的能量损失;第二部分,分析物料沿外管壁弧线运动时的速度变化;第三部分,研究物料离开出料弯管后的轨迹。动力学方程为[9]图3.3 物料经出料直管、出料弯管运动示意图3)物料离开喷嘴后的运动轨迹。设物料离开喷嘴的初速度为v03,与水平线的夹角为αthrow。

物料沿出料弯管的动力学分析与数学模型优化

物料进入出料弯管的受力及运动分析由三部分组成:第一部分,分析物料进入圆弧出料弯管后与外管壁发生碰撞的能量损失;第二部分,分析物料沿外管壁弧线运动时的速度变化;第三部分,研究物料离开出料弯管后的轨迹。

1)物料进入圆弧出料弯管后与外管壁碰撞,设碰撞角为θ(图3.3)。设碰撞为非弹性碰撞,则总的动能损失为(势能不发生变化)[9]

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式中 m——物料的质量(kg);

v01——物料与管壁碰撞时的初速度(m/s);

f——物料与管壁的摩擦因数;

vm——碰撞过程中的平均速度(m/s),

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设碰撞后的速度为v02,则

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2)碰撞后物料在离心力的作用下,与气体分离,沿外管壁弧线运动,这时物料受到的力为:重力mg、离心力978-7-111-59696-7-Chapter03-16.jpg及摩擦力Fr(图3.4)。动力学方程为[9]

978-7-111-59696-7-Chapter03-17.jpg(www.daowen.com)

图3.3 物料经出料直管、出料弯管运动示意图

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3)物料离开喷嘴后的运动轨迹。设物料离开喷嘴的初速度为v03,与水平线的夹角为αthrow。物料离开喷嘴时所受的力为:重力mg空气阻力wdf(图3.5)。

其中978-7-111-59696-7-Chapter03-19.jpg

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图3.4 物料流经出料弯管受力示意图

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图3.5 物料离开喷嘴后的运动轨迹图

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则物料离开喷嘴后的运动方程为[35][36]

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