气力输送是利用气体作为输送介质,将管道中的固相颗粒物料从一处运往另一处的输送方式。因在输送过程中没有回程,且管道中的固相颗粒物料与外界环境完全隔绝,既不会受到外界环境的影响,也不会对外界环境造成污染,设备也比较简单,是一种环境友好型的输送方式。因此,气力输送越来越受到各行各业的关注,有着广泛的应用前景。本文采用数值模拟的方法,对粒径大、真密度高的铸造用型砂颗粒在垂直提升管及水平输送管气力输送过程中的气固两相流动特性进行了模拟分析。基于FLUENT模拟过程中对气相采用k-ε标准方程模型,将型砂固相颗粒看作拟流体,建立了以固相颗粒动力学为理论基础的欧拉双流体的数学物理模型。基于FLUENT软件平台,利用已建立的以固相颗粒动力学为理论基础的欧拉双流体数学物理模型,根据已知的输送要求及工艺参数,再结合其他的一些实际应用中的输送条件,分别对不同工况下垂直提升管及水平输送管中的气力输送过程进行模拟研究,得到了不同工况下,气固两相的速度分布、浓度分布及压降分布。针对垂直提升管的模拟结果得到以下结论:不论空气输送速度是否变化,气固两相在垂直提升管中始终存在加速阶段和恒速阶段;而且,型砂颗粒在提升管内的停留时间随着空气输送速度的增加而减短,即型砂颗粒的输送速度随着空气输送速度的增加而增加;当颗粒密度增大时,提升管内的静压力也增大,同时管道内的静压降也变大。针对水平输送管的模拟结果得到以下结论:与垂直提升管中的气力输送过程相同,水平输送管道中的气力输送过程可以分为加速和恒速两个阶段;当空气输送速度及固相颗粒密度均保持不变时,在水平方向上,固相颗粒的浓度呈中心高、壁面低的分布;在垂直方向上,固相颗粒呈“I”型分布;在输送量一定的情况下,任凭空气输送速度变化,始终存在一个最佳经济速度点;在空气输送速度一定的情况下,最佳经济速度及压降均随着输送量的增大而增大。且在气力输送过程中,水平管道中的压降比垂直提升管中的压降小,最佳经济速度也比垂直提升管小。当其他参数均保持不变时,当固相颗粒密度有所增大时,压降也会有所下降;当固相颗粒密度的增大时,最佳经济速度先降低后增大,意味着对应最低输送能耗有一个最佳密度值。通过对不同管道中气固两相流的流动特性进行研究,准确掌握管道内部流动状况,对减小输送过程中对管道的影响,以及提高输送效率和工厂实际改造都有一定的指导意义。