为了研究立式磨粉体输运过程的流场情况,探究立式磨结构对粉体输运过程的影响。针对立式磨粉体输运过程和立式磨结构特点,论文采用Solidworks和计算流体动力学(CFD)Fluent软件创建了立式磨粉体输运过程的三维磨腔简化流体模型。依据CFD和工程流体动力学理论,采用Mixture多相流模型和RSM湍流模型分析磨腔流体粉体输运过程的气固两相流流场,研究结果表明:立式磨磨腔流场具有明显的三维旋转流动特点,磨辊与磨盘交互影响区流场主要体现为剧烈的湍流脉动特点,这一区域成为气固流体耦合的主要场所。磨盘与壳体壁面交互区具有高速流场,磨辊与选粉机边壁影响区流场主要体现为旋转流动的特点。选粉机边壁区流场物理量参数变化特点基本符合流体连续性定理和伯努利定律,说明随着流场旋转壁面影响的逐渐减小,流场运动稳定性逐渐增强。气固流场具有部分范围内的脉动不对称特点,流场近壁面湍流具有线性变化的特点。随着立式磨进风量的增加,气固两相流的速度和压降都明显增大。两相流速度和压降的增大有助于促进立式磨粉体输运过程。同时,高速流体的较大惯性力进一步造成了耦合区流场的湍涡增多现象,会增强磨腔内部阻力并延迟粉体输运过程,增加电耗。进风量对选粉机固定边壁区流场压强的影响说明磨腔流场湍流物理量的脉动现象不仅与流体惯性力有关,而且受到磨腔边壁条件属性的较大影响。结合立式磨磨腔流场分析结果,对工程机械流场普遍使用的测量方法进行了工作原理及流场理论应用分析,确定了立式磨流场工程测量方法与检测方案。整合立式磨流场工程数据与仿真结果,对立式磨粉体输运流场进行工程分析。分析结果验证了Mixture多相流模型和RSM湍流模型可以有效分析具有较强湍流脉动特点的三维旋转多相流流场。分析表明不同进风量边界条件下的磨腔流场物理参数差异显著。流场工程分析揭示了立式磨粉体输运效率的提高需要根据立式磨的运行情况适当调整。根据磨腔结构边壁对流场的影响情况可知粉体输运效率的提高不能单凭调整进风量来实现,还需要结合立式磨局部结构改造。根据磨腔流场的仿真结果与工程分析,本文提出立式磨结构改造主要侧重磨盘、磨辊以及选粉机结构的改进。针对选粉机结构,设计了灰斗锥体的改造方案。根据改造方案,建立了改造后的磨腔流体样机模型,并对样机模型流场进行了分析。分析表明通过对灰斗结构的改造,流场湍流脉动及流动延迟现象减少,纵向区位流场湍涡现象降低较大,有利于粉体输运过程。HRM立式磨结构改造的流场分析结果进一步验证了磨腔气固流场的理论分析,夯实了磨腔气固流场理论分析对立式磨优化设计的借鉴与指导作用。