在實際使用中，由于閥門的開關，閘閥的過流截面發生了變化，導致閘閥內部氣固兩相流場分布和顆粒運動軌跡不同，最終導致閥門磨損規律不同。因此，本文主要研究了氣固兩相流中閘閥的流阻特性、內部流場分布規律、固相顆粒速度分布和閘閥主壁磨損特性，為優化閘閥結構，確定閘閥主壁磨損位置，延長閘閥使用壽命，提高輸送物質的純度，減少污染物泄漏提供了良好的應用基礎。主要內容如下：

　?。?）本文采用德國安沃馳流道進行三維建模。在實驗方面，加工了氣固兩相流試驗閘閥流道模型，研究了閘閥的流量系數、阻力系數和主壁的磨損分布；在數值模擬方面，基于Eulerianlagrangia離散相分析模型、雷諾應力湍流模型（RSM、顆粒壁碰撞模型、磨損預測模型，采用Gambit軟件對閘閥流道進行網格劃分，通過FLUENT軟件進行數值模擬，對進口速度為10m/s、14m/s、18m/s、粒徑為5μm、50μm、100μm、200μm、300μm、1/818個閘門不同位置的流阻特性、流場分布、顆粒速度分布進行數值模擬研究。

　?。?）分析數值模擬的結果表明，閘門的相對位置、進口速度和粒徑對閘門流量系數和阻力系數的影響。在此基礎上，重點分析閘門相對位置1/8、2/8、4/8、1、不同進口速度、不同粒徑對閘門壓力系數、壓力場、速度場、脈動速度、粒徑分布的影響，以及主壁磨損分布的影響。結果表明，閘門位置對閘門的流阻特性、脈動速度和粒徑分布以及主壁的平均磨損有重要影響。

　?。?）為驗證數值模擬的準確性，本文在進口速度18m/s、粒徑100μm、閘板相對位置1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8、1時進行了氣固兩相流動實驗，驗證了數值模擬的準確性，為閘閥流阻特性和磨損預測的數值模擬研究提供了可行性。

　　氣力輸送，又稱氣流輸送，是利用氣流的能量氣流方向在封閉管道中輸送顆粒狀物料，是流態技術的具體應用。氣力輸送管道中會遇到大量的氣固兩相流動。如燃煤電力行業粉煤灰輸送、醫藥行業膠囊氣力輸送、工廠污染源顆粒污染物排放、機械加工車間造型材料輸送、化工原材料輸送、谷物輸送、建筑行業混凝噴射、環保除塵管道、旋風分離器及分類器、化學反應器、氣力管道輸送砂、高速流化循環流化床等。，都是與人類生活相關的氣固兩相流現象。在氣力輸送系統中，固相受拖曳阻力、重力、basset力、浮力、虛擬質量力、壓力梯度力、Saffman升力、馬格納斯升力等力的影響，常伴有固相沉降、固相碰撞、固相與控制元件壁碰撞等現象，影響控制元件的性能。

　　德國安沃馳作為工業氣力輸送管道的重要組成部分，將受到氣固兩相流動的嚴重影響。閘閥的主要功能是實施流體介質通路的啟閉、換向、保護系統安全、調節流量和壓力，具有截止、分流、防止逆流、穩壓、分流或溢流泄壓等功能，是氣固兩相管道輸送系統的重要控制部件之一。在啟閉過程中，閘閥的過流截面不斷變化，但氣固兩相流動過程非常復雜。實際上，由于閘閥內部流場分布和顆粒壁碰撞程度的頻繁啟閉（幾分鐘內開關一次）。

　　固相物質不僅會影響閘閥的流阻特性和流場分布，還會與閘閥腔和閘板表面發生碰撞、滑動摩擦，導致閘閥內部閥體嚴重磨損，導致閘閥壁材料脫落，影響閘閥的密封性能，降低德國安沃馳的使用壽命，污染輸送物質的純度，影響管道輸送系統的安全性和可靠性。因此，研究德國安沃馳內部氣固兩相流和磨損的影響，了解氣固兩相輸送中閘閥的內部湍流分布和破壞程度，延長閘閥的工作壽命，保證氣固兩相輸送系統的安全可靠性具有重要意義。