研究背景与问题

随着我国导电炭黑产业的发展，导电炭黑SP在众多领域得到广泛应用。然而，在实际生产过程中，导电炭黑SP的气力输送特性研究相对不足，特别是在长水平直管段中的输送特性。目前，关于导电炭黑SP在长水平直管段中的气力输送特性研究主要依赖实验，而实验方法存在成本高、周期长、可重复性差等问题。因此，本研究旨在通过数值模拟方法，深入探究导电炭黑SP在长水平直管段中的气力输送特性，为实际生产提供理论依据和指导。

研究方法

本研究采用计算流体力学-离散元方法（CFD-DEM）进行模拟研究。首先，建立导电炭黑SP在长水平直管段中的气力输送模型，模型中考虑了管道内壁摩擦、颗粒之间碰撞等因素。其次，通过编程实现模型计算，并对不同输送风速和颗粒质量流率下的输送特性进行对比分析。最后，通过模拟结果，探讨导电炭黑SP在长水平直管段中的气力输送特性及其影响因素。

核心结果

研究结果表明，在同一输送风速下，随着导电炭黑SP颗粒质量流率的增大，长水平直管段中管道单位压降增大。这一现象说明，颗粒质量流率的增加会导致输送管道内颗粒密度增大，从而增加管道内的摩擦阻力，导致单位压降增大。同时，在同一导电炭黑SP颗粒质量流率下，随着输送风速的增大，长水平直管段中管道单位压降也随之增大。这表明，输送风速的增加可以提高颗粒在管道内的运动速度，从而减小颗粒之间的碰撞频率，降低管道内摩擦阻力，进而降低单位压降。

结论与意义

本研究通过数值模拟方法，对导电炭黑SP在长水平直管段中的气力输送特性进行了深入分析。研究结果表明，输送风速和颗粒质量流率是影响长水平直管段中导电炭黑SP气力输送特性的关键因素。本研究有助于揭示导电炭黑SP在长水平直管段中的输送规律，为导电炭黑SP的生产和输送提供理论依据和指导。此外，本研究也为类似颗粒物料在长水平直管段中的气力输送特性研究提供了参考。