螺旋输送机具有输送和强化混合的能力而得到广泛应用,逐渐发展成为工业生产过程中必不可少的设备。陆上石油勘探或海上钻井平台生产过程中都会产生大量的岩屑,岩屑在钻井液作用下被带到地面,使用离心机等设备分离出岩屑并对岩屑进行干燥处理,然后需要对岩屑进行传运收集。螺旋输送机因其良好的密闭性送、运行稳定性以及高效性等特点大量应用到岩屑的输送收集当中。在以往对螺旋输送机内颗粒流动特性研究中,一般是对颗粒采用离散单元法,而忽略了气体对颗粒流动的影响。因而本文采用CFD-DEM方法结合颗粒动理学模拟螺旋输送机内气体和颗粒的流动特性,在Lagrange坐标下求解离散颗粒运动,在Euler坐标下求解气相运动。采用DEM软球模型,充分考虑了颗粒与颗粒、颗粒与壁面之间的碰撞,对螺旋输送机内颗粒流动过程进行模拟,并将计算结果与实验值进行对比,验证模型的准确性。通过对影响颗粒流动因素的分析研究,结果表明:颗粒在螺旋输送机内主要做平移运动和旋转运动,其中平移运动为主要运动方式;增加螺旋转速使得颗粒脉动增强,运动更剧烈,颗粒运动速度增加加快,有利于颗粒的运输;螺旋倾角的增加,使得沿轴向平移运动减弱,旋转运动增强,对颗粒流动特性影响很大;填充率增加会使颗粒密集度增加,抑制颗粒运动,颗粒拟温度和接触力减小;随着螺旋升角增加,颗粒运动速度增加,沿轴方向运动增强;颗粒密度增加更易堆积,密度小的轻颗粒受气体影响越大;气体入口速度增加会使得颗粒运动速度加快,有利于颗粒运输。对不同颗粒形状的颗粒在螺旋输送机内的流动过程进行数值模拟,模拟结果表明:颗粒形状是影响螺旋输送机运输的重要因素,颗粒形状越偏离球形,即颗粒球形度越低,颗粒具有的滚动阻力越大,颗粒越容易堆积,沉积在底部。并且随着球形度增大,颗粒运动增强,波动明显,其中球形颗粒运输时,气体与颗粒间的相互作用力更强,球形度越高的颗粒受到的接触力、碰撞力和总的作用力越高。本文基于CFD-DEM方法充分考虑不同物性参数和操作条件对螺旋输送机内颗粒流动的影响,更符合真实螺旋输送机内气固两相流状态,旨在实际应用过程中为提高螺旋输送机性能提供理论依据。