基于EDEM的粮食立筒仓卸料动态侧压力研究

作     者：刘强 张茜茜 刘涛 丁永刚 许启铿 孙启帅 LIU Qiang;ZHANG Qian-qian;LIU Tao;DING Yong-gang;XU Qi-keng;SUN Qi-shuai

作者机构：河南工业大学土木工程学院郑州450001 河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室郑州450001 机械工业第六设计研究院有限公司郑州450001 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第32期

页      面：13927-13933页

学科分类：081302[工学-建筑设计及其理论] 08[工学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室开放课题(2021KF-B07) 

主　　题：粮食立筒仓 离散单元法 卸料流态 动态侧压力 超压系数 

摘      要：立筒仓卸料过程中,贮料流态不断变化,仓壁压力随之表现出不同变化规律。为探究卸料过程中贮料在粮食立筒仓中的流动状态和速度分布、贮料对仓壁产生的动态侧压力以及相应超压系数,采用离散元仿真软件EDEM(engineering discrete element method)对粮食立筒仓卸料过程进行模拟,分别选定两种不同卸料速度工况,并结合试验结果对比分析动态侧压力。结果表明:通过直接观察和整体流量指数分析筒仓内贮料流动状态,贮料流态与其所处的筒仓位置有关,发展进程为整体流动-管状流动-漏斗型流动;EDEM仿真模拟与试验结果的静态侧压力值接近、动态侧压力分布规律一致,且超压系数误差在合理范围内;卸料整体过程中,流速快工况的超压系数均大于流速慢工况;筒仓仓壁下部1/3 h_(n)范围内的动态侧压力突增最为明显(h_(n)为装粮线至仓身下部的高度),贮料内部不断重复动态拱过程致使仓壁卸料压力呈现不同震荡分布,且该位置的超压系数高于现行规范的水平侧压力修正系数C_(h)。EDEM离散元卸料仿真进行动态侧压力研究具有可行性,研究成果可为筒仓结构安全设计提供参考。