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作者：程远浩河南工业大学

学位级别：硕士

筒仓卸料时,仓壁的动态压力是导致结构破坏的关键因素,贮料堆积结拱是增大动态压力的重要原因。传统锥形漏斗筒仓卸料过程中贮料易产生管状流动现象,并在死料区高度范围内形成承载能力较大的承压拱。曲线漏斗筒仓可改善卸料流态,降低贮... 详细信息

筒仓卸料时,仓壁的动态压力是导致结构破坏的关键因素,贮料堆积结拱是增大动态压力的重要原因。传统锥形漏斗筒仓卸料过程中贮料易产生管状流动现象,并在死料区高度范围内形成承载能力较大的承压拱。曲线漏斗筒仓可改善卸料流态,降低贮料的承压拱强度,从而减小卸料时仓壁上的动态压力。本文依托国家自然科学基金面上项目(51578216),采用试验和离散元模拟方法研究曲线漏斗筒仓的贮料流动形式和仓壁上的动态压力及分布,并与锥形漏斗筒仓作对比。在此基础上,推导出漏斗侧壁上方颗粒流动速率的计算公式,结合颗粒流动速度场,分析曲线漏斗改善卸料流态的原因。利用压力拱理论,研究曲线漏斗筒仓改善流态,降低瞬时拱强度,进而影响筒仓动态侧压力及分布的原因,揭示曲线漏斗筒仓的减压机理。具体研究内容和主要结论为:(1)选取漏斗倾角为30°、45°和60°的锥形漏斗筒仓和曲线漏斗筒仓,通过试验和模拟的方法,分别对的锥形漏斗筒仓及曲线漏斗筒仓进行卸料研究,分析卸料过程中最大动态侧压力和贮料的流动形式的关系。可知:锥形漏斗筒仓贮料的流动形式以管状流动为主,动态侧压力较大;曲线漏斗筒仓贮料的流动形式为整体流动,动态侧压力较小。说明曲线漏斗可以改善贮料的流动形式,进而降低筒仓的最大动态侧压力。(2)在试验和模拟过程中,对两种筒仓卸料过程中较大动态压力的分布范围进行归纳,结合模拟过程中得到的死料区面积,分析两者之间的关系。可知:锥形漏斗筒仓死料区面积较大,且较大侧压力集中分布在筒仓底部;曲线漏斗筒仓死料区面积远小于锥形漏斗筒仓,则避免了较大侧压力集中分布的现象。(3)基于筒仓规范,推导出漏斗侧壁上方颗粒流动速率的计算公式,对两种筒仓的计算结果进行对比分析,得出结论:在卸料过程中,锥形漏斗侧壁上方颗粒容易堆积形成死料区,从而导致贮料管状流动的形成;而曲线漏斗侧壁处的颗粒自上而下加速往卸料口方向流动,避免了大面积死料区的形成,有效地改善了贮料的流动形式。结合力链与拱的关系,通过对死料区与瞬时拱生成位置的分析,研究死料区对较大动态压力分布的影响,得出结论:死料区沿仓壁堆积高度范围内容易生成瞬时拱,使较大动态侧压力在筒仓底部集中出现,而曲线漏斗筒仓由于死料区面积较小,使得较大动态侧压力在筒仓中、下部分布相对均匀,有效避免了侧压力集中的现象。(4)基于承压拱理论,对两种漏斗筒仓中瞬时拱拱脚和水平方向的夹角、瞬时拱的承载能力与瞬时拱惯性力三者之间的关系进行研究,得出结论:锥形漏斗筒仓中瞬时拱拱脚与水平方向夹角较大,瞬时拱承载能力强,导致瞬时拱在成拱、破拱的过程中产生惯性力较大;曲线漏斗筒仓中瞬时拱拱脚与水平方向夹角较小,瞬时拱承载能力弱,导致瞬时拱在成拱、破拱时产生惯性力较小。而瞬时拱的惯性力直接影响筒仓的动态侧压力的大小,故曲线漏斗通过改善流态,减小瞬时拱拱脚和水平方向的夹角,降低瞬时拱的承载能力,进而降低瞬时拱在成拱、破拱时产生的惯性力,从而达到降低筒仓动态侧压力的目的。

关键词：筒仓曲线漏斗锥形漏斗动态侧压力贮料流动形式压力拱理论死料区

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部分曲线漏斗在大直径圆筒仓中的应用

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煤矿设计 2001年第6期 21-22页

作者：刘琳太原煤炭设计研究院

在大直径圆筒仓中使用部分曲线漏斗 ,既可解决煤仓漏斗口堵煤现象。

关键词：圆筒仓堵煤现象倒锥型漏斗曲线漏斗煤仓选煤厂

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科拉池矿井井底煤仓曲线漏斗设计分析

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煤矿设计参考资料 1996年第1期 8-18页

作者：张泽平

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对数曲线漏斗的理论分析和工业实践——关于结拱挂料问题的初步探讨

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武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 1980年第3期 54-70页

作者：彭成荫武汉水运工程学院起重运输机械教研室

本文在广泛调查研究现有各种直线型漏斗的结拱情况和破拱措施的基础上,分析了散料流动的力学特性,指出阻力集中是形成结拱敏感区段的基本原因。从阻力均匀化的论点出发,推导出对数方程式,建造新型曲线漏斗。这种漏斗的阻力系数比直线斗... 详细信息

本文在广泛调查研究现有各种直线型漏斗的结拱情况和破拱措施的基础上,分析了散料流动的力学特性,指出阻力集中是形成结拱敏感区段的基本原因。从阻力均匀化的论点出发,推导出对数方程式,建造新型曲线漏斗。这种漏斗的阻力系数比直线斗型的小34％。经过工业实践,已取得初步成果,基本上消除了结拱现象,散煤单位流量增加45～53％。本文还对新斗型的设计以及现有各种直线斗型的改造提出了一些具体建议。

关键词：结拱曲线漏斗阻力分布截面尺寸破拱结构系数理论分析对数曲线工业实践

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基于PFC模拟的曲线漏斗筒仓动态压力研究

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特种结构 2022年第5期39卷 74-77页

作者：赵光明程远浩华电重工股份有限公司机械工业第六设计研究院有限公司

为了探索不同形状漏斗在仓内贮料卸料过程中,贮料对仓壁侧压力的影响,本文采用离散元数值模拟方法对比了直线漏斗筒仓和曲线漏斗筒仓在卸料过程中仓壁动态压力的不同,分析了曲线漏斗的减压机理,研究表明:筒仓静态压力在筒仓形状不变的... 详细信息

为了探索不同形状漏斗在仓内贮料卸料过程中,贮料对仓壁侧压力的影响,本文采用离散元数值模拟方法对比了直线漏斗筒仓和曲线漏斗筒仓在卸料过程中仓壁动态压力的不同,分析了曲线漏斗的减压机理,研究表明:筒仓静态压力在筒仓形状不变的情况下只与筒仓装料高度有关,与漏斗形状无关;在筒仓壁外形尺寸一致的情况下,卸料过程中直线漏斗筒仓贮料对仓壁的侧压力值要高于曲线漏斗筒仓,说明曲线漏斗可以降低筒仓动态侧压力,对筒仓有一定的保护作用。

关键词：曲线漏斗直线漏斗动态压力

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煤矿井下煤仓曲线漏斗设计简介

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阳煤科技 1990年第2期 29-41页

作者：弓明良杨洪新吴俊成吕建华

一、概述煤矿井下煤仓是井下煤炭运输环节的枢纽，一旦发生故障，就会造成局部甚至全矿井生产的中断。煤仓故障中，多发的为堵塞事故。造成煤仓堵塞有多种因素，煤炭大块卡口堵仓，异物混入堵仓，起拱堵仓等等。予防前两种情况堵仓的方... 详细信息

一、概述煤矿井下煤仓是井下煤炭运输环节的枢纽，一旦发生故障，就会造成局部甚至全矿井生产的中断。煤仓故障中，多发的为堵塞事故。造成煤仓堵塞有多种因素，煤炭大块卡口堵仓，异物混入堵仓，起拱堵仓等等。予防前两种情况堵仓的方法比较简单，只要在煤仓上口处加铁筚予以防大块和异物的混入即可解决问题。在这里，我们着重向大家介绍靠改变煤仓漏斗结构来解决起拱堵仓问题的方法。

关键词：井下煤仓曲线漏斗煤矿设计异物混入井下煤炭运输环节矿井生产

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有关矿井井底煤仓设计技术难点的探讨与分析

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煤 2021年第5期30卷 103-105页

作者：白飞山西潞安集团蒲县隰东煤业有限公司山西临汾041204

矿井井底煤仓作为煤流运输系统中关键的转运环节,保持合理的容量和煤流的正常吞吐对保证矿井的正常生产意义重大。文中重点针对矿井井底煤仓设计中的关键技术难点和解决方案进行了探讨和分析。

关键词：井底煤仓曲线漏斗防堵仓措施螺旋溜槽仓壁结构

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